JP5492365B2 - Human cell line stably expressing cytochrome P450 - Google Patents
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Description
本発明は、
1. ヒト型チトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌細胞由来の細胞株、
2. 該細胞株を用いることを特徴とする(1) 生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析方法、(2) 生体異物および/または内在性基質代謝経路の解析方法、(3)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造の解析方法、(4) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法、(5) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析方法、(6) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析方法、(7) 生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現の解析方法、(8) 生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現の解析方法、(9) 薬物代謝による発ガン性発現の解析方法、(10) 生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析方法、(11) 生体異物および/または内在性基質代謝に肝毒性発現の解析方法、(12) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法、
3. 該細胞株を用いることを特徴とする(1) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質の探索方法、(2) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質の探索方法、(3)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質の探索方法、(4) 生体異物および/または内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質の探索方法、(5) 生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質の探索方法、(6) 生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質の探索方法、(7)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質の探索方法、(8) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の探索方法、(9) 生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法、
4. 該探索方法を用いて得られる化合物又はその塩等に関する。The present invention
1. a cell line derived from human liver cancer cells that stably express human cytochrome P450,
2. using the cell line (1) a method for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (2) a method for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic pathways, ( 3) Methods for analyzing the chemical structure of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (4) Methods for preparing xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (5) Xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes Inhibition analysis method, (6) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic enzyme activity promotion method, (7) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism cytotoxicity expression analysis method, (8) Analysis method of genotoxicity due to xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (9) Analysis method of carcinogenicity due to drug metabolism, (10) Mutagenicity due to xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Analysis method, (11) xenobiotics and / or The method analyzes the others hepatotoxicity expressed endogenous substrate metabolism (12) METHOD analysis of xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver,
3. Use of the cell line (1) a method for searching for substances that inhibit xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (2) promote the activities of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes (3) Searching for substances that express cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (4) Searching for substances that express genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism (5) a method for searching for a substance that exhibits carcinogenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (6) a method for searching for a substance that expresses mutagenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (7) a method for searching for xenobiotics and / or substances that develop hepatotoxicity by endogenous substrate metabolism, (8) a method for searching for xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver, (9) xenobiotics and / or For endogenous substrate metabolism A method for searching for a substance that acquires new physiological activity or increases or decreases its own physiological activity,
4. It relates to a compound or a salt thereof obtained by using the searching method.
肝臓細胞は非常に多くの生理的機能を有しているが、なかでも薬物、食品添加物、環境汚染物質および化学工業製品などの生体異物および/または内在性基質の代謝に関して非常に重要な機能を果たしている。この生体異物および/または内在性基質の代謝の機能は同時に生体異物および/または内在性基質による生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現、生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現、生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性発現、生体異物および/または内在性基質代謝による変異原性の発現、生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性発現などをもたらす場合があり、非常に広く研究が進められている。ここでいう生体異物および/または内在性基質の代謝には多くの酵素が関与していることが知られている。この中にはUDP−グルクロノシルトランスフェラーゼ、スルフオトランスフェラーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、エポキシヒドラターゼ、N-アセチルトランスフェラーゼ、フラビンモノオキシゲーナーゼおよびチトクロームP450などが含まれる。またチトクロームP450が、その酵素機能を発現するためにはチトクロームP450還元酵素の存在が必須である。これら酵素群の中で、生体異物および/または内在性基質の代謝に関してはチトクロームP450が最も重要な役割を果たしている。チトクロームP450は、非常に多くの分子種を含む酵素群の総称であり、ヒトの肝臓における生体異物および/または内在性基質の代謝においては、CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4の10種が特に重要だとされている。また、これらヒト肝臓に分布している酵素は個体差が大きいため、ヒトに由来する肝臓試料は、安定な試験系としては使用できない。一方、かかる肝臓の代謝機能には生物種により非常に強い特異性すなわち種差が存在し、ヒトにおける種々の代謝機能をラットなどの実験動物において予測することは困難である。しかしながらこれらの検討項目を実際のヒトで解析することは多くの場合不可能である。このような理由からヒト培養肝細胞は、実験動物の代替法として迅速かつ安価かつ安全かつ正確にヒトにおける肝臓の機能を検討する方法をもたらすものばかりではなく肝臓の機能を代替するいわゆる人工肝臓作成を可能とするものと考えられている。しかしながら、生体組織から分離したヒト正常肝細胞は継代培養が不可能である。細胞株として樹立することのできる細胞は本来の分化形質を持たないことが多く、細胞株が本来属していた組織の機能を正確に反映するものではない場合が多い。特に肝細胞において生体異物および/または内在性基質の代謝を行う酵素群その中でも特にチトクロームP450分子種に属する酵素群は、初代培養に於いて極めて短時間でその活性を失い、株化細胞でその性質を十分に保持しているものはこれまで見いだされていない(J. Dich et.al., Hepatology, 8,39-45(1988))。このような観点から生体異物および/または内在性基質の代謝能を保持しかつ培養が可能な肝細胞がこれまで広く求められてきた。
しかしながら現在まで生体異物および/または内在性基質代謝に関与する機能を肝臓と同様に保持している培養細胞株は現在まで得られていない。特にチトクロームP450の活性は細胞の培養化により急速に失われることは広く認知されているため、株化された培養細胞にチトクロームP450を安定に発現させこれをもって肝臓の代謝機能を代替させようとする試みが従来実施されてきた(M. Sawada et. al., Mutation Research 411, 19-43 (1998))。しかしながら先に述べた理由からチトクロームP450を発現させる細胞株はヒト肝細胞由来であることが必須であり、またチトクロームP450活性発現のためにNADPH チトクロームP450還元酵素の活性が必要であり、さらに多くの酵素の発現が必要である。従って、ヒト肝の代謝機能を安定かつ安全に再現するにはその細胞がチトクロームP450のみならず種々の代謝に関与する酵素の活性を保持しているヒト培養肝細胞である必要がある。
代謝に関与する種々の酵素活性を保持した細胞にチトクロームP450発現した例としてはHepG2細胞にワクシニアウイルスを利用してP450を発現させた例(Methods in Enzymology, T. Aoyama et. al in Methods in Enzymology 260巻、85-92ページ M. R. Waterman 監修 Academic Press 1991年)およびHepG2細胞にCYP2E1を発現させた例(Y.Dai et al,Biochemistry 32 巻、6928-6937ページ 1993年)があげられる。前者は、その取り扱いに注意が必要であり実用上の障壁となっている。又後者については、単独にCYP2E1のみについての試みであり、肝に存在する多くのチトクロームP450についての試みは現在までにはない。従って、肝における生体異物および/または内在性基質の代謝に関与する酵素群を保持する培養細胞株を得ることができれば、該細胞株を用いて(1) 生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析、(2) 生体異物および/または内在性基質代謝経路の解析、(3)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造の解析、(4) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製、(5) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析、(6) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析、(7) 生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現の解析、(8) 生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現の解析、(9) 生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性発現の解析、(10) 生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析、(11) 生体異物および/または内在性基質代謝に肝毒性発現の解析、(12) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法等が可能になるばかりではなく、該細胞株を用いて(1) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質の探索、(2) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質の探索、(3)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質の探索、(4) 生体異物および/または内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質の探索、(5) 生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質の探索、(6) 生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質の探索、(7)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性発現をする物質の探索、(8) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の探索、(9) 生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索等が可能となり該解析方法および/または該探索方法を用いて特定の化合物又はその塩等が得られる。Liver cells have a great number of physiological functions, among them very important functions for metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates such as drugs, food additives, environmental pollutants and chemical industrial products Plays. The function of metabolism of the xenobiotic and / or endogenous substrate is at the same time the inhibition of the xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme by the xenobiotic and / or endogenous substrate, the activity of the xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme. Expression of cytotoxicity by promotion, xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, expression of genotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, carcinogenic expression by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, xenobiotic and There are cases where mutagenic expression due to endogenous substrate metabolism and / or hepatotoxicity expression due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism may be brought about, and research is being conducted very widely. It is known that many enzymes are involved in the metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates. These include UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase, glutathione transferase, epoxy hydratase, N-acetyltransferase, flavin monooxygenase and cytochrome P450. In addition, the presence of cytochrome P450 reductase is essential for cytochrome P450 to express its enzyme function. Among these enzymes, cytochrome P450 plays the most important role in the metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates. Cytochrome P450 is a collective term for a group of enzymes including a large number of molecular species. In the metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates in the human liver, CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, 10 types of CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 are considered to be particularly important. In addition, since the enzymes distributed in the human liver have large individual differences, liver samples derived from humans cannot be used as a stable test system. On the other hand, the metabolic function of the liver has a very strong specificity, that is, a species difference depending on the species, and it is difficult to predict various metabolic functions in humans in laboratory animals such as rats. However, in many cases, it is impossible to analyze these examination items in an actual human. For these reasons, human cultured hepatocytes can be used not only to provide a method for quickly, inexpensively, safely and accurately examining liver functions in humans, but also to create so-called artificial livers that replace liver functions. Is considered to be possible. However, normal human hepatocytes isolated from living tissue cannot be subcultured. Cells that can be established as cell lines often do not have the original differentiation traits, and often do not accurately reflect the function of the tissue to which the cell line originally belonged. In particular, enzymes that metabolize xenobiotics and / or endogenous substrates in hepatocytes, especially those belonging to the cytochrome P450 molecular species, lose their activity in primary cultures in a very short time, and are found in cell lines. No one has been found that retains its properties sufficiently (J. Dich et.al., Hepatology, 8, 39-45 (1988)). From this point of view, hepatocytes that retain the metabolic ability of xenobiotics and / or endogenous substrates and can be cultured have been widely demanded.
However, until now, no cultured cell line has been obtained that retains functions related to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism in the same manner as the liver. In particular, it is widely recognized that the activity of cytochrome P450 is rapidly lost by cell culture. Therefore, it is intended to stably express cytochrome P450 in cultured cells and to replace the metabolic function of the liver. Attempts have been made in the past (M. Sawada et. Al., Mutation Research 411, 19-43 (1998)). However, for the reasons mentioned above, it is essential that the cell line that expresses cytochrome P450 is derived from human hepatocytes, and NADPH cytochrome P450 reductase activity is required for the expression of cytochrome P450 activity. Enzyme expression is required. Therefore, in order to stably and safely reproduce the metabolic function of human liver, it is necessary that the cell is a cultured human hepatocyte that retains not only cytochrome P450 but also the activities of enzymes involved in various metabolisms.
Examples of cytochrome P450 expression in cells retaining various enzyme activities involved in metabolism include HepG2 cells expressing P450 using vaccinia virus (Methods in Enzymology, T. Aoyama et.al in Methods in Enzymology). 260, pages 85-92 Academic Press (1991), MR Waterman, and CYP2E1 expressed in HepG2 cells (Y. Dai et al, Biochemistry 32, 6928-6937 1993). The former requires careful handling and is a practical barrier. In addition, the latter is an attempt for CYP2E1 alone, and no attempt has been made for many cytochrome P450s present in the liver. Therefore, if a cultured cell line that retains enzymes involved in metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates in the liver can be obtained, the cell line can be used to (1) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism. Analysis of enzymes involved, (2) Analysis of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic pathways, (3) Analysis of chemical structure of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (4) Xenobiotics and / or endogenous (5) analysis of xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme inhibition, (6) analysis of xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme activity, (7) xenobiotic And / or analysis of expression of cytotoxicity by endogenous substrate metabolism, (8) analysis of expression of genotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (9) carcinogenesis by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Sexual expression solution (10) Analysis of mutagenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (11) Analysis of hepatotoxicity on xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (12) Xenobiotics acting on the liver and In addition to enabling analysis of endogenous substrates, etc., the cell line can be used to (1) search for xenobiotics and / or substances that inhibit endogenous substrate metabolic enzymes, (2) xenobiotics and / or Or, search for substances that promote the activity of endogenous substrate-metabolizing enzymes, (3) search for xenobiotics and / or substances that express cytotoxicity by endogenous substrate metabolism, (4) by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism Search for substances that express genotoxicity, (5) Search for substances that express carcinogenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (6) Express mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism (7) living body search (8) search for xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver, (9) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, It becomes possible to search for a substance that acquires a new physiological activity or increases or decreases its own physiological activity, and a specific compound or a salt thereof can be obtained by using the analysis method and / or the search method.
本発明の目的は、ヒト肝臓に由来する培養細胞株の提供であり、ヒト型チトクロームP450 CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4 を安定に発現する細胞株を分離製造することにある。
これら細胞は(1) 生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析、(2) 生体異物および/または内在性基質代謝経路の解析、(3)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造の解析、(4) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製、(5) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析、(6) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析、(7) 生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現の解析、(8) 生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現の解析、(9) 生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性発現の解析、(10) 生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析、(11) 生体異物および/または内在性基質代謝に肝毒性発現の解析、(12) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析等を可能とするばかりではなく、
(1)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質の探索、(2)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質の探索、(3)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質の探索、(4)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性を発現する物質の探索、(5)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質の探索、(6)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質の探索、(7)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質の探索、(8)肝に作用する生体異物および/または内在性基質の探索、(9)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索等を可能とし該解析方法および/または該スクリーニング方法を用いて特定の化合物又はその塩等が得ることを可能とする。An object of the present invention is to provide a cultured cell line derived from human liver, and a cell line that stably expresses human cytochrome P450 CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4. There is a separate manufacturing.
These cells are (1) analysis of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (2) analysis of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic pathways, and (3) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism. Analysis of the chemical structure of the product, (4) Preparation of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (5) Analysis of inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (6) Xenobiotics and / or endogenous (7) Analysis of cytotoxicity due to xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (8) Analysis of genotoxicity due to xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism , (9) analysis of carcinogenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (10) analysis of mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (11) xenobiotic and / or endogenous Of hepatotoxicity in sex substrate metabolism Analysis, not only to allow (12) of xenobiotics and / or endogenous substrates acts on liver analysis and the like,
(1) Search for substances that inhibit xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (2) Search for substances that promote the activities of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (3) Xenobiotics and / or Search for substances that express cytotoxicity due to endogenous substrate metabolism, (4) Search for substances that express genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (5) Originate due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism Search for substances that express cancer, (6) Search for substances that express mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (7) Express hepatotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Search for substances, (8) Search for xenobiotics and / or endogenous substrates that act on the liver, (9) Acquire new physiological activities or obtain their own physiological activities by metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates Increase or To allow the search, etc. of the weak substance using the analyzing method and / or the screening method makes it possible that a particular compound or its salts obtained.
本発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、ヒト肝臓癌由来細胞株において、安定にヒト生体異物およびまたは内在性基質代謝に関与するチトクロームP450を安定かつ高活性で発現する安定形質転換株を樹立し、さらに研究を行った結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)ヒト型チトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の細胞株、
(2)ヒト型チトクロームP450がCYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、P2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1またはCYP3A4を安定に発現する上記(1)記載の細胞株、
(3)ヒト肝臓癌細胞がHepG2である上記(1)記載の培養細胞株、
(4)Hepc/1A1.4、Hepc/1A2.9、Hepc/2B6.68、Hepc/2C8.46、Hepc/2C9.1、Hepc/2C19.12、Hepc/2D6.39、Hepc/2E1.3-8またはHepc/3A4.5である上記(1)記載の細胞株、
(5)上記(1)記載の細胞株を用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素、(b)生体異物および/または内在性基質代謝経路、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造、(d)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、(e)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、(f)生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性、(g)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性、(h)生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性、(i)生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性、(j)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性、または(k) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法、
(6)上記(1)記載の細胞株を用いることを特徴とする生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法、
(7)上記(1)記載の細胞株を用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(b)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(c)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(d)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(e)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(f)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(g)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質または(h)肝に作用する生体異物および/または内在性基質、(i)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法、In light of the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research, and as a result, stably and highly expressed cytochrome P450 involved in human xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism in human liver cancer-derived cell lines. As a result of establishing a stable transformant and conducting further research, the present invention has been completed.
That is, the present invention
(1) a human liver cancer-derived cell line that stably expresses human cytochrome P450,
(2) The cell line according to (1) above, wherein human cytochrome P450 stably expresses CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, P2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, or CYP3A4,
(3) The cultured cell line according to (1), wherein the human liver cancer cell is HepG2.
(4) Hepc / 1A1.4, Hepc / 1A2.9, Hepc / 2B6.68, Hepc / 2C8.46, Hepc / 2C9.1, Hepc / 2C19.12, Hepc / 2D6.39, Hepc / 2E1.3 -8 or Hepc / 3A4.5, the cell line according to (1) above,
(5) The cell line described in (1) above is used, (a) an enzyme involved in xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (b) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic pathway, c) chemical structure of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (d) inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (e) promotion of activities of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (f) cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (g) genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (h) carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, ( i) mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (j) hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, or (k) xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver analysis method,
(6) A method for preparing a xenobiotic and / or endogenous substrate metabolite, characterized by using the cell line described in (1) above,
(7) A cell line described in (1) above, wherein (a) a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (b) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes A substance that promotes activity, (c) a substance that exhibits cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (d) a substance that exhibits genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (e) xenobiotics And / or a substance that develops carcinogenicity by endogenous substrate metabolism, (f) a substance that exhibits mutagenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, and (g) by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism. Substances that exhibit hepatotoxicity or (h) xenobiotics and / or endogenous substrates that act on the liver, (i) acquire new physiological activity or have their own physiological activity by metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates Increase Search method for a substance stomach to attenuate,
(8)上記(7)記載の方法を用いて得られる化合物またはその塩、
(9)上記(8)記載の化合物またはその塩を含有する医薬組成物、
(10)CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素、(b)生体異物および/または内在性基質代謝経路、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造、(d)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、(e)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、(f)生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性、(g)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性、(h)生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性、(i)生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性、(j)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性、または(k) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法、
(11)CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法、
(12)CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(b)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(c)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(d)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(e)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(f)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(g)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質または(h)肝に作用する生体異物および/または内在性基質、(i)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法、
(13)上記(12)記載の方法を用いて得られる化合物またはその塩、および(14)上記(13)記載の化合物またはその塩を含有する医薬組成物などに関する。(8) A compound or salt thereof obtained using the method described in (7) above,
(9) A pharmaceutical composition comprising the compound or salt thereof according to (8) above,
(10) Use two or more cultured cell lines derived from human liver that stably express any one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 Features (a) enzymes involved in xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (b) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic pathways, (c) chemical structures of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites , (D) inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (e) promotion of activities of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (f) cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism , (G) genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (h) carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (i) mutagens due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism. Sex, (j) xenobiotics and / or Is hepatotoxicity due to endogenous substrate metabolism, or (k) a method for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver,
(11) Use two or more types of cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 A method for the preparation of the characteristic xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites,
(12) Use two or more types of cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4. (A) a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (b) a substance that promotes the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (c) xenobiotics and / or endogenous Substance that expresses cytotoxicity by sexual substrate metabolism, (d) Substance that expresses genotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (e) Substance that expresses carcinogenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism (F) a substance that exhibits mutagenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (g) a substance that exhibits hepatotoxicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, or (h) a living body that acts on the liver. Foreign objects and / or Is an endogenous substrate, (i) a method for searching for a substance that acquires a new physiological activity or increases or decreases its own physiological activity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism,
(13) The present invention relates to a compound obtained by using the method described in (12) above or a salt thereof, and (14) a pharmaceutical composition containing the compound described in (13) above or a salt thereof.
本明細書中、生体異物とは、例えば薬物、食品添加物、環境汚染物質、化学製品全般などを意味し、内在性基質とは生体の中に存在するあらゆる物質を意味する。中でも薬物を中心とする生体異物の代謝に対しては薬物代謝などが好ましく用いられる。
用いられるヒト肝臓癌細胞は、ヒト肝臓癌に由来する培養細胞株(好ましくは、HepG2)をヒト肝臓癌より分離して得ることができる。ここに、別途分離した種々のチトクロームP450をコードする遺伝子を安定に発現せしめる。
チトクロームP450をコードするDNA断片を安定に発現せしめるには、例えば個々のチトクロームP450をコードするDNA断片を得、それを外来性のプロモーターの支配下に置き発現せしめる。チトクロームP450をコードするDNA断片の塩基配列は、公開されているデータベースより得ることができる。この塩基配列をもとによりPCR法、ハイブリダイゼーションスクリーニング法などの公知の方法によりチトクロームP450をコードDNA断片を分離することが可能である。このようにして得られたDNA断片は、哺乳類の培養細胞において安定に外来遺伝子を発現する形質転換株をもたらすベクターに導入し、形質転換用ベクターを作成する。作製したベクターは、公知の方法により肝癌細胞に導入される。形質転換株は、そのものに導入されたチトクロームP450の発現によりもたらされる酵素活性を検討することにより選択し、すぐれたクローンを選択する。さらに得られたクローンは、凍結保存の繰り返しによりその性質の安定性を確認できる。
外来性のプロモーターとしては、例えば、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMVプロモーター、HSV-TKプロモーターなどがあげられる。In the present specification, xenobiotic means, for example, drugs, food additives, environmental pollutants, chemical products in general, and endogenous substrate means all substances existing in the living body. Among these, drug metabolism is preferably used for the metabolism of xenobiotics centering on drugs.
The human liver cancer cells to be used can be obtained by separating a cultured cell line derived from human liver cancer (preferably HepG2) from human liver cancer. Here, various separately separated genes encoding cytochrome P450 are stably expressed.
In order to stably express a DNA fragment encoding cytochrome P450, for example, a DNA fragment encoding individual cytochrome P450 is obtained and expressed under the control of an exogenous promoter. The nucleotide sequence of a DNA fragment encoding cytochrome P450 can be obtained from a public database. Based on this base sequence, a DNA fragment encoding cytochrome P450 can be separated by a known method such as a PCR method or a hybridization screening method. The DNA fragment thus obtained is introduced into a vector that provides a transformed strain that stably expresses a foreign gene in cultured mammalian cells, and a transformation vector is prepared. The prepared vector is introduced into hepatoma cells by a known method. Transformants are selected by examining the enzyme activity resulting from the expression of cytochrome P450 introduced into them, and excellent clones are selected. Furthermore, the stability of the property of the obtained clone can be confirmed by repeated cryopreservation.
Examples of the exogenous promoter include SRα promoter, SV40 promoter, LTR promoter, CMV promoter, HSV-TK promoter and the like.
「ヒト型チトクロームP450を安定に発現する」とは、
ヒト型チトクロームP450の発現が一過性ではないこと、具体的には、細胞の培養化(継代)により、チトクロームP450の活性が失われることがないことを意味する。また、ヒト型チトクロームP450を発現する細胞がチトクロームP450のみならず種々の代謝に関与する酵素(具体的には、UDP−グルクロノシルトランスフェラーゼ、スルフォトランスフェラーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、エポキシヒドラターゼ、N-アセチルトランスフェラーゼ、フラビンモノオキシゲーナーゼ等)が機能している細胞が好ましい。
肝の生体異物およびまたは内在性基質代謝に関与するチトクロームP450分子種としてはCYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4などがあげることができる。これらの酵素は、生体異物およびまたは内在性基質の代謝反応を行うばかりではなくその代謝産物の性状により生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現、生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現、生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性発現、生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性発現、生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性発現等を生じせしめる。しかしながら、肝の生体異物およびまたは内在性基質代謝に関与する機能は、単にチトクロームP450のみにより実施されるのではなくUDP−グルクロノシルトランスフェラーゼ、スルフォトランスフェラーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、エポキシヒドラターゼ、N-アセチルトランスフェラーゼ、フラビンモノオキシゲーナーゼおよびチトクロームP450還元酵素などの種々の酵素の共同の働きに依存する。
従って、チトクロームP450の発現により肝の機能を再現せしめるためにはその細胞はヒト由来の少なくともUDP−グルクロノシルトランスフェラーゼ、スルフォトランスフェラーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、エポキシヒドラターゼ、N-アセチルトランスフェラーゼ、フラビンモノオキシゲーナーゼが機能している細胞でなくてはならない。このような細胞の一つとしてヒト肝臓癌由来の培養細胞HepG2があげられる。HepG2細胞は、UDP−グルクロノシルトランスフェラーゼ、スルフォトランスフェラーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、エポキシヒドラターゼ、N-アセチルトランスフェラーゼ、フラビンモノオキシゲーナーゼおよびNADPH P450還元酵素が機能していることが知られている(J. Rueff et. al., Mutation Research, 353, 151-176 (1996)。以上の観点から、本発明者らはHepG2においてチトクロームP450を安定に発現せしめることにより迅速かつ安価かつ安全かつ正確にヒト肝臓の機能を再現せしめることに成功した。
なかでも、 Hepc/3A4.5、Hepc/2E1.3-8、 Hepc/2C9.1、 Hepc/2C8.46、 Hepc/1A2.9、 Hepc/1A1.4、Hepc/2B6.68、 Hepc/2D6.39、Hepc/2A6L.9、Hepc/2C19.12などが好ましく用いられる。
Hepc/3A4.5はCYP3A4の高活性発現細胞であり、Hepc/2E1.3-8はCYP2E1の高活性発現細胞であり、Hepc/2C9.1はCYP2C9の高活性発現細胞であり、Hepc/2C8.46はCYP2C8の高活性発現細胞であり、Hepc/1A2.9はCYP1A2の高活性発現細胞であり、Hepc/1A1.4はCYP1A1の高活性発現細胞であり、Hepc/2B6.68はCYP2B6の高活性発現細胞であり、Hepc/2D6.39はCYP2D6の高活性発現細胞であり、Hepc/2A6L.9はCYP2A6の高活性発現細胞であり、Hepc/2C19.12はCYP2C19の高活性発現細胞である。
さらに本発明は、上記のヒト型チトクロームp450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株を用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析方法、(b) 生体異物および/または内在性基質代謝経路の解析方法、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造の解析方法、(d) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法、(e) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析方法、(f)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析方法、(g) 生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の発現の解析方法、(h) 生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の発現の解析方法、(i) 生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性発現の解析方法、(j) 生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析方法、(k) 生体異物および/または内在性基質代謝に肝毒性発現の解析方法または(l) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法などに関する。“Stable expression of human cytochrome P450” means
It means that the expression of human cytochrome P450 is not transient, specifically, that the activity of cytochrome P450 is not lost by cell culture (passaging). In addition, cells expressing human cytochrome P450 are not only cytochrome P450 but also enzymes involved in various metabolisms (specifically, UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase, glutathione transferase, epoxy hydratase, N-acetyl). Cells in which transferase, flavin monooxygenase, etc.) are functioning are preferred.
Examples of cytochrome P450 molecular species involved in liver xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism include CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4. These enzymes not only carry out metabolic reactions of xenobiotics and / or endogenous substrates, but also inhibit xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes depending on the properties of the metabolites, xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes. Promotion of activity, expression of cytotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, expression of genotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, carcinogenic expression by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, living body It causes mutagenic expression due to foreign substances and / or endogenous substrate metabolism, hepatotoxicity expression due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, and the like. However, functions involved in liver xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism are not simply performed by cytochrome P450 alone but by UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase, glutathione transferase, epoxy hydratase, N-acetyl. Relies on the joint action of various enzymes such as transferase, flavin monooxygenase and cytochrome P450 reductase.
Therefore, in order to reproduce the liver function by the expression of cytochrome P450, the cells must be at least UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase, glutathione transferase, epoxy hydratase, N-acetyltransferase, flavin monooxygenase derived from human. It must be a cell in which the enzyme is functioning. One such cell is human liver cancer-derived cultured cell HepG2. HepG2 cells are known to function UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase, glutathione transferase, epoxy hydratase, N-acetyltransferase, flavin monooxygenase and NADPH P450 reductase (J Rueff et. Al., Mutation Research, 353, 151-176 (1996) In view of the above, the present inventors have achieved rapid, inexpensive, safe and accurate human liver by stably expressing cytochrome P450 in HepG2. We succeeded in reproducing the function of.
Among them, Hepc / 3A4.5, Hepc / 2E1.3-8, Hepc / 2C9.1, Hepc / 2C8.46, Hepc / 1A2.9, Hepc / 1A1.4, Hepc / 2B6.68, Hepc / 2D6 .39, Hepc / 2A6L.9, Hepc / 2C19.12 and the like are preferably used.
Hepc / 3A4.5 is a CYP3A4 high activity expressing cell, Hepc / 2E1.3-8 is a CYP2E1 high activity expressing cell, Hepc / 2C9.1 is a CYP2C9 high activity expressing cell, Hepc / 2C8 .46 is a CYP2C8 high activity cell, Hepc / 1A2.9 is a CYP1A2 high activity cell, Hepc / 1A1.4 is a CYP1A1 high activity cell, Hepc / 2B6.68 is a CYP2B6 cell Hepc / 2D6.39 is a CYP2D6 high activity expression cell, Hepc / 2A6L.9 is a CYP2A6 high activity expression cell, and Hepc / 2C19.12 is a CYP2C19 high activity expression cell. is there.
Furthermore, the present invention uses a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses the above-mentioned human cytochrome p450 (a) a method for analyzing an enzyme involved in xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism (B) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic pathway analysis method, (c) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolite chemical structure analysis method, (d) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism (E) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme inhibition analysis method, (f) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolizing enzyme activity promotion method, (g) Xenobiotic And / or a method for analyzing the expression of cytotoxicity due to endogenous substrate metabolism, (h) a method for analyzing the expression of genotoxicity due to xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (i) based on xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Departure (J) analysis method of mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (k) analysis method of hepatotoxicity expression by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism or (l ) It relates to a method for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver.
以下に上記(a)〜(l)記載の各方法について説明する。
(a) 生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析方法:
たとえば、被検物質のチトクロームp450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露による生体異物および/または内在性基質の構造の変化を解析することにより生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の解析が可能である(J.L. .Napoli ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991、H. K. Kroemer ほか Methods in Enzymology vol. 272 pp.99-198 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1996)。具体的には、被検物質のチトクロームp450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露による生体異物および/または内在性基質の構造の変化を解析することによる生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素の同定、被検物質の細胞への暴露による生体異物および/または内在性基質の構造の変化を解析することによる酵素反応機構の解析、基質特異性の解析などをあげることができる。
被検物質としては、例えば、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などがあげられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
(b) 生体異物および/または内在性基質代謝経路の解析方法:
たとえば、被検物質のチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露による生体異物および/または内在性基質の構造の変化を解析することにより生体異物および/または内在性基質の代謝経路の解析が可能である(J.L. Napoli ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991、H. K. Kroemer ほか Methods in Enzymology vol. 272 pp.99-198 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1996)。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。Each method described in the above (a) to (l) will be described below.
(a) Methods for analyzing xenobiotics and / or enzymes involved in endogenous substrate metabolism:
For example, xenobiotics and / or endogenous substrates by analyzing changes in the structure of xenobiotics and / or endogenous substrates due to exposure to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome p450 as a test substance Analysis of enzymes involved in metabolism is possible (JL Napoli et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1991, HK Kroemer et al. Methods in Enzymology vol. 272 pp.99- 198 Ed. By MR Waterman and Academic Press 1996). Specifically, xenobiotics and / or by analyzing changes in the structure of xenobiotics and / or endogenous substrates due to exposure to human liver cancer-derived cultured cell lines that stably express cytochrome p450 as a test substance Identification of enzymes involved in endogenous substrate metabolism, analysis of xenobiotics and / or changes in the structure of endogenous substrates due to exposure of test substances to cells, analysis of substrate specificity, etc. I can give you.
Examples of the test substance include peptides, proteins, non-peptidic compounds, synthetic compounds, fermentation products, cell extracts, plant extracts, animal tissue extracts, plasma, etc. These compounds are novel compounds. It may be a known compound.
(b) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic pathway analysis method:
For example, xenobiotics and / or endogenous substrates by analyzing changes in the structure of xenobiotics and / or endogenous substrates due to exposure to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450 as a test substance (JL Napoli et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1991, HK Kroemer et al. Methods in Enzymology vol. 272 pp.99-198 Ed. by MR Waterman and Academic Press 1996).
As the test substance, those similar to the above are used.
(c) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造の解析方法:
たとえば、被検物質のチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露により生じた生体異物および/または内在性基質の構造の変化を解析することにより生体異物および/または内在性基質の代謝産物の化学構造の解析が可能である(J. L. Napoli ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991、H. K. Kroemer ほか Methods in Enzymology vol. 272 pp.99-198 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1996)。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(d) 生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露せしめた結果生じた生体異物および/または内在性基質の変換物質(いわゆる代謝産物)を採取し適切な方法で精製分離することにより生体異物および/または内在性基質の代謝産物の調製が可能である(J.L. Napoli ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991)。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(e) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析方法
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株へ暴露することにより生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の阻害の解析が可能である(J.L. Napoli ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991)。具体的には、チトクロームP450酵素活性の阻害、タンパク量の減少、mRNAの減少などにより検出することが可能である。検出方法としては、各種P450に対応する酵素活性の測定、各種P450蛋白質に対応するウエスタンブロティング、各種P450 mRNAに対応するノザンハイブリダイゼーションあるいはRT-PCR法など公知の手法を使用することができる。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。(c) Method for analyzing the chemical structure of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites:
For example, by analyzing changes in the structure of xenobiotics and / or endogenous substrates caused by exposure to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses the test substance cytochrome P450, xenobiotics and / or endogenous Analyzes of chemical structures of metabolites of sexual substrates (JL Napoli et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1991, HK Kroemer et al. Methods in Enzymology vol. 272 pp. 99-198 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1996).
As the test substance, those similar to the above are used.
(d) Preparation of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites:
For example, a suitable method for collecting xenobiotics and / or endogenous substrate conversion substances (so-called metabolites) resulting from exposure of a test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450 It is possible to prepare metabolites of xenobiotics and / or endogenous substrates (JL Napoli et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1991).
As the test substance, those similar to the above are used.
(e) Method for analyzing xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic enzyme inhibition For example, xenobiotic and / or endogenous by exposing a test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450. It is possible to analyze the inhibition of the activity of sex substrate metabolizing enzymes (JL Napoli et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.491-501 Ed. By MR Waterman et al. Academic Press 1991). Specifically, it can be detected by inhibiting cytochrome P450 enzyme activity, decreasing the amount of protein, decreasing mRNA, and the like. As a detection method, known methods such as measurement of enzyme activities corresponding to various P450s, Western blotting corresponding to various P450 proteins, Northern hybridization corresponding to various P450 mRNAs, or RT-PCR methods can be used.
As the test substance, those similar to the above are used.
(f) 生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株へ暴露し、生体異物および/または内在性基質代謝の酵素活性の上昇、酵素量の増加または酵素をコードする遺伝子の転写量の上昇などを検出することにより生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析が可能である(J. Rueff ほかMutation Research 353(1996) 151-176)。具体的には、チトクロームP450酵素活性の上昇、タンパク量の増加、mRNAの増加を検出することで可能である。検出方法としては、各種P450に対応する酵素活性の測定、各種P450蛋白質に対応するウエスタンブロティング、各種P450 mRNAに対応するノザンハイブリダイゼーションあるいはRT-PCR法など公知の手法を使用することができる。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(g) 生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の解析方法:
たとえば、被検物質のチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露により生体異物および/または内在性基質の代謝による細胞毒性の解析が可能である。具体的には、被検物質の暴露による細胞の形態の変化、MTTアッセイやトリパンブルー染色あるいはクリスタルバイオレット染色など公知の方法による生細胞数の変動、乳酸脱水素酵素などの細胞内酵素の漏出、細胞表層構造の変化あるいは細胞内酵素の変動などを観察することにより解析される(D. Wu ほか Journal of Biological Chemistry, 271, (1996) 23914-23919)。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。(f) Analytical method for promoting the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes:
For example, a test substance is exposed to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, and the enzyme activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism is increased, the amount of the enzyme is increased, or the gene encoding the enzyme It is possible to analyze the promotion of the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes by detecting an increase in the transcription amount of J. Rueff et al. (Mutation Research 353 (1996) 151-176). Specifically, it is possible by detecting an increase in cytochrome P450 enzyme activity, an increase in protein amount, and an increase in mRNA. As a detection method, known methods such as measurement of enzyme activities corresponding to various P450s, Western blotting corresponding to various P450 proteins, Northern hybridization corresponding to various P450 mRNAs, or RT-PCR methods can be used.
As the test substance, those similar to the above are used.
(g) Method for analyzing cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism:
For example, exposure to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses the test substance cytochrome P450 enables analysis of cytotoxicity due to metabolism of xenobiotics and / or endogenous substrates. Specifically, changes in cell morphology due to test substance exposure, changes in the number of living cells by known methods such as MTT assay, trypan blue staining or crystal violet staining, leakage of intracellular enzymes such as lactate dehydrogenase, It is analyzed by observing changes in cell surface structure or changes in intracellular enzymes (D. Wu et al. Journal of Biological Chemistry, 271, (1996) 23914-23919).
As the test substance, those similar to the above are used.
(h) 生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の解析方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露し、細胞を染色体異常試験、小核試験などに付すことより生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の解析が可能である。またさらに、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を適切な評価系で評価することにより染色体異常試験、小核試験、復帰突然変異試験などに付すことにより解析が可能である(J. Rueff ほかMutation Research 353(1996) 151-176, M. E. McManus ほか Methods in Enzymology vol. 206 pp.501-508 Ed. by M.R. WatermanほかAcademic Press 1991))。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(i) 生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性の解析方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露し、細胞を染色体異常試験、DNAの修飾などに付すことにより生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性の解析が可能である。またさらに、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を適切な化学物質による発ガン評価系で評価することにより解析が可能である(J. Rueff ほかMutation Research 353(1996) 151-176, K. Kawajiri ほかCytochromes P450 metabolic and toxicological aspects pp77-98 ed. by C. Ioannides CRC press (1996))。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(j) 生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露し、細胞を染色体異常試験、小核試験などに付すことにより生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析が可能である。またさらに、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を適切な評価系で評価することにより染色体異常試験、小核試験、復帰突然変異試験などに付すことにより解析が可能である(J. Rueff ほかMutation Research 353(1996) 151-176)。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。(h) Methods for analyzing genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism:
For example, by exposing a test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450 and subjecting the cell to chromosomal aberration test, micronucleus test, etc., inheritance by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Toxicity analysis is possible. In addition, after exposing the test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, the test substance changed by the cells is evaluated by an appropriate evaluation system, whereby a chromosome abnormality test, (J. Rueff et al. Mutation Research 353 (1996) 151-176, ME McManus et al. Methods in Enzymology vol. 206 pp.501-508 Ed. By MR Waterman Other Academic Press 1991)).
As the test substance, those similar to the above are used.
(i) Analysis method of carcinogenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism:
For example, a test substance is exposed to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, and the cell is subjected to chromosomal aberration test, DNA modification, etc. Cancer analysis is possible. Furthermore, after the test substance is exposed to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, analysis is performed by evaluating the test substance changed by the cell using a carcinogenesis evaluation system with an appropriate chemical substance. (J. Rueff et al. Mutation Research 353 (1996) 151-176, K. Kawajiri et al. Cytochromes P450 metabolic and toxicological aspects pp77-98 ed. By C. Ioannides CRC press (1996)).
As the test substance, those similar to the above are used.
(j) Methods for analyzing mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism:
For example, depending on xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, the test substance is exposed to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, and the cells are subjected to a chromosomal aberration test, a micronucleus test, etc. Mutagenic analysis is possible. In addition, after exposing the test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450, the test substance changed by the cells is evaluated by an appropriate evaluation system, whereby a chromosome abnormality test, Analysis is possible by subjecting it to tests, reverse mutation tests, etc. (J. Rueff et al. Mutation Research 353 (1996) 151-176).
As the test substance, those similar to the above are used.
(k) 生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性の解析方法:
たとえば、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露し、細胞毒性の発現を観察することにより、あるいは、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を他の肝細胞、肝切片、摘出肝または、実験動物へ投与しそれによる細胞、組織、生体の変化を観察することにより生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性を解析することが可能である。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
(l) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法:
たとえば、被検物質のチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株への暴露による細胞の変化の発現を観察することにより、あるいは、被検物質をチトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を他の肝細胞、肝切片、摘出肝または、実験動物へ投与しそれによる細胞、組織、生体の変化を観察することにより肝への作用の発現を解析することが可能である。
被検物質としては、上記と同様のものなどが用いられる。
さらに本発明は、上記のヒト型チトクロームp450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株を用いることを特徴とする(A)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(B)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(C)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(D)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(E)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(F)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(G)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質または(H)肝に作用する生体異物および/または内在性基質、(I)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法およびこれらの探索方法によって得られる化合物またはその塩を提供する。
(A)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質の探索方法としては、上記(e)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害の解析方法に従って解析し、例えば、チトクロームP450酵素活性の阻害、タンパク量の減少、mRNAの減少などをもたらす被検物質を生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質として選択することが可能である。(k) Method for analyzing hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism:
For example, by exposing the test substance to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses cytochrome P450 and observing the expression of cytotoxicity, or the test substance is human liver that stably expresses cytochrome P450. After exposure to cultured cell lines derived from cancer, the test substance changed by the cells is administered to other hepatocytes, liver sections, isolated livers, or experimental animals, and the resulting changes in cells, tissues, and living bodies are observed. It is possible to analyze hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism.
As the test substance, those similar to the above are used.
(l) Methods for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrates that act on the liver:
For example, by observing the expression of changes in cells by exposure to a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses the test substance cytochrome P450, or the test substance is a human that stably expresses cytochrome P450 After exposure to a cultured cell line derived from liver cancer, the test substance changed by the cell is administered to other hepatocytes, liver sections, isolated liver, or experimental animals, and the changes in the cells, tissues, and organisms are observed. It is possible to analyze the expression of the action on the liver.
As the test substance, those similar to the above are used.
Furthermore, the present invention uses (A) a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, characterized by using a cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses the above-mentioned human cytochrome p450. B) Substances that promote the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (C) Substances that exhibit cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (D) Xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism (E) a substance that expresses carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (F) a substance that expresses mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (G) a substance that exhibits hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism or (H) xenobiotics and / or endogenous substrates that act on the liver, (I) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism. Provides a compound or a salt thereof obtained by the screening method and these searching method for a substance that increases or attenuate the physiological activity possessed by the acquisition or itself a new physiological activity.
(A) As a method for searching for substances that inhibit xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, analysis according to the analysis method of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes described in (e) above, for example, It is possible to select a test substance that causes inhibition of cytochrome P450 enzyme activity, decrease in protein amount, decrease in mRNA, etc. as a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic enzymes.
(B)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質の探索方法としては、上記(f)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進の解析方法に従って解析し、例えば、チトクロームP450酵素活性の促進、タンパク量の増加、mRNAの増加などをもたらす被検物質を生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質として選択することが可能である。
(C)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質の探索方法としては、上記(g)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性の解析方法に従って解析し、例えば、被検物質の暴露による細胞の形態の変化、生細胞数の変動、細胞内酵素の漏出、細胞表層構造の変化あるいは細胞内酵素の変動などをもたらす被検物質を生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質として選択することが可能である。
(D)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質の探索方法としては、上記(h)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性の解析方法に従って解析し、例えば、染色体異常試験、小核試験などに付すことより生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性をもたらす被検物質を生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質として選択することが可能である。
(E)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質の探索方法としては、上記(i)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性の解析方法の従って解析し、例えば染色体異常試験、DNAの修飾などに付すことにより生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性をもたらす被験物質を生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質として選択することが可能である。
(F)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質の探索方法としては、上記(j)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性の解析方法に従って解析し、例えば染色体異常試験、小核試験などに付すことにより生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性をもたらす被験物質を生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質として選択することが可能である。
(G)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質の探索方法としては、上記(k)に記載の生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性の解析方法に従って解析し、例えば、被検物質を細胞に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を他の肝細胞、肝切片、摘出肝または、実験動物へ投与しそれによる細胞、組織、生体の変化を観察することにより生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性をもたらす被験物質を生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質として選択することが可能である。
(H)肝に作用する生体異物および/または内在性基質の探索方法としては、上記(l)に記載の肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法に従がって解析し、例えば、被検物質を細胞に暴露したのち、細胞により変化した被検物質を他の肝細胞、肝切片、摘出肝または、実験動物へ投与しそれによる細胞、組織、生体の変化を観察することにより肝に作用する生体異物および/または内在性基質を探索することが可能である。(B) As a method for searching for a substance that promotes the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, the method for analyzing the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes described in (f) above is used. It is possible to analyze and select, for example, a test substance that promotes cytochrome P450 enzyme activity, increases the amount of protein, increases mRNA, and the like as a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic enzymes.
(C) As a method for searching for a substance that exhibits cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, analysis is performed according to the method for analyzing cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism described in (g) above. For example, a test substance that causes a change in cell morphology, a change in the number of living cells, leakage of intracellular enzymes, a change in cell surface structure or a change in intracellular enzymes, etc. due to exposure of the test substance can be introduced as a xenobiotic and / or It can be selected as a substance that exhibits cytotoxicity by endogenous substrate metabolism.
(D) As a method for searching for a substance that exhibits genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, analysis according to the analysis method of genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism described in (h) above, For example, a test substance that causes genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism is selected as a substance that exhibits genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism by being subjected to a chromosome aberration test, micronucleus test, etc. It is possible.
(E) As a method for searching for a substance that expresses carcinogenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, the method for analyzing carcinogenicity by xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism described in (i) above is used. Therefore, the test substance that causes carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism is expressed by carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism by analyzing and subjecting to chromosomal aberration test, DNA modification, etc. It is possible to select as a substance to be performed.
(F) As a method for searching for a substance that exhibits mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, the method for analyzing mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism described in (j) above The test substance that causes mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism by subjecting it to, for example, chromosomal aberration test, micronucleus test, etc., is made mutagenic by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism. It is possible to select the substance to be expressed.
(G) As a method for searching for a substance that exhibits hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, analysis is performed according to the analysis method for hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism described in (k) above. For example, after exposing a test substance to a cell, the test substance changed by the cell is administered to another hepatocyte, a liver section, an isolated liver, or an experimental animal, and a change in the cell, tissue, or living body is observed by that. Thus, a test substance that causes hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism can be selected as a substance that exhibits hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism.
(H) As a method for searching for xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver, analysis is performed according to the analysis method for xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver described in (l) above. For example, after exposing a test substance to a cell, the test substance changed by the cell is administered to another hepatocyte, a liver section, an isolated liver, or an experimental animal, and a change in the cell, tissue, or living body is observed by that. This makes it possible to search for xenobiotics and / or endogenous substrates that act on the liver.
(I)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質(いわゆるプロドラッグを含む)の探索方法としては、上記(c)に記載の生体異物および/または内在怪基質代謝産物の化学構造の解析方法に従がって解析し、該代謝産物の生理活性を観察することにより探索することが可能である。
上記(A)〜(I)の探索方法により得られる化合物またはその塩は、上記した作用・性質などをもたらす被験物質から選ばれた化合物またはその塩であり、肝臓の生体異物の代謝異常に係る疾患(例えば、肝機能不全症など)に対して治療・予防効果を有するので、該疾患に対する安全で低毒性な治療・予防剤などの医薬組成物として使用することができる。
該探索方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸)や塩基(例アルカリ金属)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
該探索方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、公知の製造法またはそれに準じた方法で製造することができる。このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。(I) As a method of searching for substances (including so-called prodrugs) that acquire new physiological activity or increase or decrease its own physiological activity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, It is possible to search by analyzing according to the analysis method of the chemical structure of the xenobiotic and / or endogenous monster substrate metabolite described in the above and observing the physiological activity of the metabolite.
The compound or salt thereof obtained by the search method of (A) to (I) above is a compound or salt thereof selected from the test substance that brings about the above-mentioned actions and properties, etc., and relates to abnormal metabolism of liver xenobiotics Since it has a therapeutic / preventive effect on a disease (for example, liver dysfunction), it can be used as a pharmaceutical composition such as a safe and low-toxic therapeutic / preventive agent for the disease.
The compound obtained by the search method may form a salt. Examples of the salt of the compound include physiologically acceptable acids (eg, inorganic acids, organic acids), bases (eg, alkali metals) and the like. In particular, physiologically acceptable acid addition salts are preferred. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid). Acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like.
A pharmaceutical containing the compound obtained by the searching method or a salt thereof can be produced by a known production method or a method analogous thereto. Since the preparation thus obtained is safe and low toxic, it can be used, for example, in humans or mammals (eg, rats, mice, guinea pigs, rabbits, sheep, pigs, cows, horses, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be administered.
該化合物またはその塩の投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、肝機能不全症の治療目的で該化合物を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)においては、一日につき該化合物を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、肝機能不全症の治療目的で該化合物を注射剤の形で通常成人(60kgとして)に投与する場合、一日につき該化合物を約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を静脈注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
上記の製剤の剤形としての具体例としては、例えば錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、カプセル剤(マイクロカプセルを含む)、顆粒剤、細粒剤、散剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤、注射剤、吸入剤、軟膏などが用いられる。これらの製剤は常法(例えば日本薬局方記載の方法など)に従って調製される。
該製剤において、上記のスクリーニング方法で得られた化合物またはその塩の含有量は、製剤の形態によって相違するが、通常製剤全体に対して0.01ないし100重量%、好ましくは0.1ないし50重量%、さらに好ましくは0.5ないし20重量%程度である。
具体的には、錠剤の製造法は、医薬品をそのまま、賦形剤、結合剤、崩壊剤もしくはそのほかの適当な添加剤を加えて均等に混和したものを、適当な方法で顆粒とした後、滑沢剤などを加え、圧縮成型するかまたは、医薬品をそのまま、または賦形剤、結合剤、崩壊剤もしくはそのほかの適当な添加剤を加えて均等に混和したものを、直接圧縮成型して製するか、またはあらかじめ製した顆粒をそのまま、もしくは適当な添加剤を加えて均等に混合した後、圧縮成型しても製造することもできる。また、本剤は、必要に応じて着色剤、矯味剤などを加えることができる。さらに、本剤は、適当なコーティング剤で剤皮を施すこともできる。
注射剤の製造法は、医薬品の一定量を、水性溶剤の場合は注射用水、生理食塩水、リンゲル液など、非水性溶剤の場合は通常植物油などに溶解、懸濁もしくは乳化して一定量とするか、または医薬品の一定量をとり注射用の容器に密封して製することができる。
経口用製剤担体としては、例えばデンプン、マンニット、結晶セルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどの製剤分野において常用されている物質が用いられる。注射用担体としては、例えば蒸留水、生理食塩水、グルコース溶液、輸液剤などが用いられる。その他、製剤一般に用いられる添加剤を適宜添加することもできる。The dose of the compound or a salt thereof varies depending on the target disease, administration subject, administration route, etc. For example, when the compound is administered orally for the purpose of treating liver dysfunction, it is generally used for adults (
Specific examples of dosage forms of the above preparations include tablets (including sugar-coated tablets and film-coated tablets), pills, capsules (including microcapsules), granules, fine granules, powders, syrups, and emulsions. Suspensions, injections, inhalants, ointments and the like are used. These preparations are prepared according to conventional methods (for example, methods described in the Japanese Pharmacopoeia).
In the preparation, the content of the compound obtained by the above screening method or a salt thereof varies depending on the form of the preparation, but is usually 0.01 to 100% by weight, preferably 0.1 to 50%, based on the whole preparation. % By weight, more preferably about 0.5 to 20% by weight.
Specifically, the tablet production method is as follows: a pharmaceutical product as it is, and an excipient, a binder, a disintegrant or other suitable additive added and mixed evenly into granules by an appropriate method; Add a lubricant, etc., and compress or mold it, or directly compress and mold the drug as it is, or evenly mixed with excipients, binders, disintegrants or other appropriate additives. Alternatively, the granule prepared in advance can be produced as it is, or by adding an appropriate additive and mixing evenly and then compression molding. Moreover, this agent can add a coloring agent, a corrigent, etc. as needed. Furthermore, the agent can be coated with an appropriate coating agent.
Injectables are prepared in a certain amount by dissolving, suspending or emulsifying a certain amount of pharmaceuticals in water for injection, physiological saline, Ringer's solution, etc. in the case of aqueous solvents, and usually in vegetable oil in the case of non-aqueous solvents. Alternatively, a certain amount of medicine can be taken and sealed in an injection container.
As the oral pharmaceutical carrier, for example, substances commonly used in the pharmaceutical field such as starch, mannitol, crystalline cellulose, sodium carboxymethyl cellulose and the like are used. As the carrier for injection, for example, distilled water, physiological saline, glucose solution, infusion agent and the like are used. In addition, additives generally used for preparations can be appropriately added.
さらに本発明は、
▲1▼ CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素、(b)生体異物および/または内在性基質代謝経路、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造、(d)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、(e)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、(f)生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性、(g)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性、(h)生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性、(i)生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性、(j)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性、または(k) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法、
▲2▼ CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法、
▲3▼ CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いることを特徴とする(a)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(b)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(c)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(d)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(e)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(f)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(g)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質、(h)肝に作用する生体異物および/または内在性基質または(i)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法、
▲4▼ 上記▲3▼記載の方法を用いて得られる化合物またはその塩(医薬組成物)なども提供する。Furthermore, the present invention provides
(1) Use two or more types of cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 Features (a) enzymes involved in xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (b) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolic pathways, (c) chemical structures of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites , (D) inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (e) promotion of activities of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (f) cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism , (G) genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (h) carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (i) mutagens due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism. Sex, (j) xenobiotics and / or Hepatotoxicity by endogenous substrate metabolism or (k) the method Analysis of xenobiotics and / or endogenous substrates acts on the liver,
(2) Use of two or more cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 A method for the preparation of the characteristic xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites,
(3) Use of two or more cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4 (A) a substance that inhibits xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (b) a substance that promotes the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (c) xenobiotics and / or endogenous Substance that expresses cytotoxicity by sexual substrate metabolism, (d) Substance that expresses genotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (e) Substance that expresses carcinogenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism (F) a substance that exhibits mutagenicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (g) a substance that exhibits hepatotoxicity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (h) a living body that acts on the liver Foreign matter and / or inside Sex by substrate or (i) of xenobiotics and / or endogenous substrates metabolism searching method for a substance that increases or attenuate the physiological activity possessed by the acquisition or itself a new physiological activity,
(4) A compound or a salt thereof (pharmaceutical composition) obtained by using the method described in (3) above is also provided.
「(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素、(b)生体異物および/または内在性基質代謝経路、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造、(d)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、(e)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、(f)生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性、(g)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性、(h)生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性、(i)生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性、(j)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性、または(k) 肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析方法」、「生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製方法」、「(a)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(b)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(c)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(d)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(e)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(f)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(g)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質、(h)肝に作用する生体異物および/または内在性基質または(i)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法」および「(a)生体異物および/または内在性基質代謝酵素を阻害する物質、(b)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性を促進する物質、(c)生体異物および/または内在性基質代謝により細胞毒性を発現する物質、(d)生体異物およびまたは内在性基質代謝により遺伝毒性を発現する物質、(e)生体異物および/または内在性基質代謝により発ガン性を発現する物質、(f)生体異物および/または内在性基質代謝により変異原性を発現する物質、(g)生体異物および/または内在性基質代謝により肝毒性発現をする物質、(h)肝に作用する生体異物および/または内在性基質または(i)生体異物および/または内在性基質代謝により、新たな生理活性を獲得あるいはそれ自体のもつ生理活性を増大あるいは減弱する物質の探索方法によって得られる化合物またはその塩(医薬組成物)」とは上記と同様の意味で用いられる。
「CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4のいずれか1個または2個以上を安定に発現するヒト肝臓由来の培養細胞株を2種以上用いる」ことを特徴とする上記の解析方法、調製方法、探索方法は、CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1およびCYP3A4の内のいずれか単独の酵素を発現する細胞株を用いる場合に比べ、より生体内に近い状態での解析、調製、探索を可能とする。
また、該細胞株を2種以上用いる場合には、それぞれの細胞株を同時に用いてもよいし、別々に用いて、それぞれの解析、調製、探索結果を比較してもよい。“(A) enzymes involved in xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (b) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic pathways, (c) chemical structures of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, ( d) inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (e) promotion of the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (f) cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, ( g) genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (h) carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (i) mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (j) hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, or (k) method for analyzing xenobiotics and / or endogenous substrates acting on the liver "," preparation of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites Method ”,“ (a) Xenobiotics and And / or substances that inhibit endogenous substrate metabolizing enzymes, (b) substances that promote the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (c) cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism (D) a substance that exhibits genotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (e) a substance that exhibits carcinogenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (f) xenobiotics and / or Or a substance that expresses mutagenicity by endogenous substrate metabolism, (g) a xenobiotic and / or a substance that expresses hepatotoxicity by endogenous substrate metabolism, (h) a xenobiotic and / or endogenous substrate that acts on the liver, or (i) a method for searching for a substance that acquires new physiological activity or increases or decreases its own physiological activity by xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism "and" (a) xenobiotic and / or endogenous A substance that inhibits substrate metabolic enzymes, (b) a substance that promotes the activity of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolic enzymes, (c) a substance that exhibits cytotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (d ) Xenobiotics and / or substances that exhibit genotoxicity by endogenous substrate metabolism, (e) Xenobiotics and / or substances that develop carcinogenicity by endogenous substrate metabolism, (f) Xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism (G) Xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (h) Xenobiotic and / or endogenous substrate acting on the liver, or (i) Xenobiotic And / or a compound or salt thereof (pharmaceutical composition) obtained by a method for searching for a substance that acquires a new physiological activity or increases or attenuates its own physiological activity by endogenous substrate metabolism. Used in the above and similar meanings.
"Use two or more cultured cell lines derived from human liver that stably express one or more of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4" The above analysis method, preparation method, and search method are for CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, and CYP3A4. In comparison, analysis, preparation, and search in a state closer to the living body are possible.
Moreover, when using 2 or more types of this cell line, you may use each cell line simultaneously, and may use each separately, and may compare each analysis, preparation, and search result.
後述の実施例で得られた細胞株はHepc/3A4.5, Hepc/2E1.3-8, Hepc/2C9.1, Hepc/2C8.46, Hepc/1A2.9, Hepc/1A1.4は1999年2月10日から大阪府大阪市淀川区十三本町2−17−85、財団法人・発酵研究所(IFO)において、それぞれ寄託番号IFO 50502, 50503, 50504, 50505, 50506, 50507として、2000年4月12日から茨城県つくば市東1−1−3、通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所(NIBH)に寄託番号FERM BP-7120, FERM BP-7121, FERM BP-7122, FERM BP-7123, FERM BP-7124, FERM BP-7125として寄託されている。Hepc/2B6.68, Hepc/2D6.39はそれぞれ平成1999年2月15日から大阪府大阪市淀川区十三本町2−17−85、財団法人・発酵研究所(IFO)において寄託番号IFO 50508, 50509として、2000年4月12日から茨城県つくば市東1−1−3、通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所(NIBH)にそれぞれ寄託番号FERM BP-7126, FERM BP-7127として寄託されている。また、Hepc/2A6L.9, Hepc/2C19.12はそれぞれ1999年2月15日から大阪府大阪市淀川区十三本町2−17−85、財団法人・発酵研究所(IFO)において寄託番号IFO 50511, 50512として、2000年4月12日から茨城県つくば市東1−1−3、通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所(NIBH)にそれぞれ寄託番号FERM BP-7128, FERM BP-7129として寄託されている。 The cell lines obtained in the examples described below are Hepc / 3A4.5, Hepc / 2E1.3-8, Hepc / 2C9.1, Hepc / 2C8.46, Hepc / 1A2.9, Hepc / 1A1.4 in 1999. From February 10, 2000, 2-17-85 Jusohoncho, Yodogawa-ku, Osaka, Osaka Prefecture, and the Foundation and Fermentation Research Institute (IFO), deposit numbers IFO 50502, 50503, 50504, 50505, 50506, 50507, respectively, 2000 From April 12th, 1-1-3 Higashi 1-1, Tsukuba, Ibaraki Prefecture, Deposited with FERM BP-7120, FERM BP-7121, FERM BP-7122, FERM Deposited as BP-7123, FERM BP-7124, FERM BP-7125. Hepc / 2B6.68 and Hepc / 2D6.39 are deposit numbers IFO 50508 from February 15th, 1999, 2-17-85 Jusohoncho, Yodogawa-ku, Osaka, Osaka Prefecture, Fermentation Research Institute (IFO), respectively. , 50509, from April 12, 2000 to Tsukuba City East 1-1-3, Ibaraki Prefectural Government, Ministry of International Trade and Industry, Institute of Industrial Science and Technology (NIBH) as deposit numbers FERM BP-7126 and FERM BP-7127, respectively It has been deposited. Hepc / 2A6L.9 and Hepc / 2C19.12 are the deposit numbers IFO from February 15th, 1999, 2-17-85 Juzahoncho, Yodogawa-ku, Osaka, Osaka, Japan. 50511 and 50512, deposit numbers FERM BP-7128 and FERM BP-7129 from April 12, 2000 to Tsukuba City East 1-1-3, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture, Institute of Industrial Science and Technology (NIBH) Has been deposited.
以下本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明はそれに限定されるものではない。また、遺伝子操作の手法は特に断りのない限りサムブルーク(Sambrook)らのマニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス)などによる一般的な方法を用いた。 Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto. The gene manipulation techniques used were general methods such as Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory Press, etc. unless otherwise specified.
実施例1 チトクロームP450をコードするDNA断片のクローン化および発現ベクターの作成
ヒトチトクロームP450をコードするDNA断片のクローン化はヒト成人肝臓に由来する相補DNA(cDNA)ライブラリーから、確立された方法であるpolymerasechain reaction (以下PCR)法によりクローン化した。クローン化するヒトチトクロームP450のcDNA配列はジーンバンク(GeneBank)のデータベースから入手可能である。GeneBankにおける受け入れ番号はCYP1A1はK03191、 CYP1A2はM55053あるいはM38504、 CYP2A6はM33318あるいはM33316、CYP2B6はM29874あるいはJ02864、CYP2C8はM17397あるいはJ03472、CYP2C9はM61857あるいは J05326、CYP2C19はM61854あるいはJ05326、CYP2D6はX08006あるいはY00300、CYP2E1はJ02625、 CYP3A4はJ04449となっている。
クローン化した個々のcDNAは、pcDNA3.1(+)ベクター(Invtrogen Co.) CMV (サイトメガロウイルス)のエンハンサー・プロモーターの下流にプロモーターの機能する方向に合わせて導入しCYP1A1を導入した1A1/pcDNA3.1(+)、 CYP1A2を導入した1A2/pcDNA3.1(+)、 CYP2A6を導入した2A6/pcDNA3.1(+)、CYP2B6を導入した2B6/pcDNA3.1(+)、CYP2C8を導入した2C8/pcDNA3.1(+)、CYP2C9を導入した2C9/pcDNA3.1(+)、CYP2C19を導入した2C19/pcDNA3.1(+)、CYP2D6を導入した2D6/pcDNA3.1(+)、CYP2E1を導入した2E1/pcDNA3.1(+)、 CYP3A4を導入した3A4/pcDNA3.1(+)を得た。Example 1 Cloning of a DNA fragment encoding cytochrome P450 and preparation of an expression vector Cloning of a DNA fragment encoding human cytochrome P450 was performed by an established method from a complementary DNA (cDNA) library derived from human adult liver. Cloning was performed by a certain polymerase chain reaction (PCR) method. The cDNA sequence of human cytochrome P450 to be cloned is available from the gene bank database. Acceptance numbers in GeneBank are K03191 for CYP1A1, M55053 or M38504 for CYP1A2, M33318 or M33316 for CYP2A6, M29874 or J02864 for CYP2B6, M17397 or J03472 for CYP2C8, M61857 or J05326 for CYP2C9, M61854 or 0 for C062006 CYP2E1 is J02625 and CYP3A4 is J04449.
Each cloned cDNA was introduced into the pcDNA3.1 (+) vector (Invtrogen Co.) CMV (cytomegalovirus) enhancer promoter in the direction of the promoter's function, and 1A1 / pcDNA3 introduced with CYP1A1. .1 (+), 1A2 / pcDNA3.1 (+) with CYP1A2 introduced, 2A6 / pcDNA3.1 (+) with CYP2A6 introduced, 2B6 / pcDNA3.1 (+) with CYP2B6 introduced, 2C8 with CYP2C8 introduced /pcDNA3.1(+), 2C9 / pcDNA3.1 (+) with CYP2C9 introduced, 2C19 / pcDNA3.1 (+) with CYP2C19 introduced, 2D6 / pcDNA3.1 (+) with CYP2D6 introduced, CYP2E1 introduced 2E1 / pcDNA3.1 (+) and 3A4 / pcDNA3.1 (+) into which CYP3A4 was introduced were obtained.
実施例2 チトクロームP450高活性発現細胞の選択
HepG2 は、10% FCS(牛胎児血清 fetal calf serum) (Bio Whittaker)を含むDMEM(Dulbecco's Modofied Eagle's medium)培地で維持した。HepG2 を60mm ディッシュに播種し、50〜60%コンフルエントになるまでCO2 インキュベーター内で培養した後、リポフェクタミン試薬 (GIBCO BRL) を用いて2μgの1A1/pcDNA3.1(+)、 1A2/pcDNA3.1(+)、 2A6/pcDNA3.1(+)、2B6/pcDNA3.1(+)、2C8/pcDNA3.1(+)、2C9/pcDNA3.1(+)、2C19/pcDNA3.1(+)、2D6/pcDNA3.1(+)、2E1/pcDNA3.1(+)、 あるいは3A4/pcDNA3.1(+)をトランスフェクトした。2日間10% FCSを含むDMEM培地で培養後、500μg/ml G418 (GIBCO BRL)、10% FCSを含むDMEM培地に置換し、3〜4日毎に新しい培地に交換し、G418耐性株をクローニングした。得られたG418耐性株は200μg/ml G418 (GIBCO BRL)、10% FCSを含むDMEM培地で維持した。得られたG418耐性株のおのおののチトクロームP450活性を以下に記載の方法で測定し活性の高い細胞株を測定し、高活性発現細胞を選択した。Example 2 Selection of cells expressing cytochrome P450 high activity
HepG2 was maintained in DMEM (Dulbecco's Modofied Eagle's medium) medium containing 10% FCS (fetal calf serum) (Bio Whittaker). HepG2 is seeded in a 60 mm dish, cultured in a CO 2 incubator until it is 50-60% confluent, and then 2 μg of 1A1 / pcDNA3.1 (+), 1A2 / pcDNA3.1 using Lipofectamine reagent (GIBCO BRL) (+), 2A6 / pcDNA3.1 (+), 2B6 / pcDNA3.1 (+), 2C8 / pcDNA3.1 (+), 2C9 / pcDNA3.1 (+), 2C19 / pcDNA3.1 (+), 2D6 /pcDNA3.1(+), 2E1 / pcDNA3.1 (+), or 3A4 / pcDNA3.1 (+) were transfected. After culturing in DMEM medium containing 10% FCS for 2 days, the medium was replaced with 500 μg / ml G418 (GIBCO BRL), DMEM medium containing 10% FCS, and replaced with a new medium every 3 to 4 days, and a G418 resistant strain was cloned. . The obtained G418 resistant strain was maintained in a DMEM medium containing 200 μg / ml G418 (GIBCO BRL) and 10% FCS. The cytochrome P450 activity of each of the obtained G418-resistant strains was measured by the method described below, a cell line with high activity was measured, and highly active expressing cells were selected.
(1)CYP1A1およびCYP1A2発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
エトキシレゾルフィン(Molecular Probes)はDMSO(dimethyl sulfoxideジメチルスルフォキサイド)(和光純薬)で2mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL) で500μM になるように希釈した。
CYP1A1 あるいは CYP1A2発現細胞を12ウェルプレート (Falcon) に播種し、コンフルエントになるまで CO2インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した500μMエトキシレゾルフィンを500μl/ウェル添加した。暗所で37℃で反応させた後、各ウェルから反応液を回収した。反応液300μlにメタノール(和光純薬)1800μlを添加し、不溶性物質等を遠心除去した後、分光蛍光光度計にて、励起波長550nm 蛍光波長586nmの蛍光強度を測定し、生成したレゾルフィンを定量した。レゾルフィン(Molecular Probes)の標準物質は、Molecular Probesより購入したものを用いた。
得られたCYP1A1あるいはCYP1A2活性発現株のなかからCYP1A1高発現株としてHepc/1A1.4株を、CYP1A2高発現株としてHepc/1A2.9株を各々得た。(1) Measurement of activity of CYP1A1 and CYP1A2 expressing cells and selection of highly active cells Ethoxyresorufin (Molecular Probes) was diluted to 2 mM with DMSO (dimethyl sulfoxide) (Wako Pure Chemical Industries). . Next, this was diluted to 500 μM with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker).
CYP1A1 or CYP1A2-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 500 μl ethoxyresorufin diluted as described above was added at 500 μl / well. After reacting at 37 ° C. in the dark, the reaction solution was recovered from each well. Add 1800 μl of methanol (Wako Pure Chemicals) to 300 μl of the reaction solution, centrifuge to remove insoluble substances, etc., and then measure the fluorescence intensity at an excitation wavelength of 550 nm and a fluorescence wavelength of 586 nm with a spectrofluorometer to quantify the generated resorufin . The standard substance of resorufin (Molecular Probes) used what was purchased from Moleclar Probes.
From the obtained CYP1A1 or CYP1A2 active expression strain, Hepc / 1A1.4 strain was obtained as a CYP1A1 high expression strain, and Hepc / 1A2.9 strain was obtained as a CYP1A2 high expression strain.
(2)CYP2A6 発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
クマリン(和光純薬)はメタノール(和光純薬)で50mMになるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker)を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で500μMになるように希釈した。
CYP2A6発現細胞を12ウェルプレート (Falcon)に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した500μMクマリンを500μl/ウェル添加した。37℃で反応させた後、各ウェルから反応液を回収した。反応液を0.1M Tris-HCl (PH 7.4)で10倍に希釈し、分光蛍光光度計にて、励起波長390nm 蛍光波長440nmの蛍光強度を測定し、生成した7-ヒドロキシクマリンを定量した。7-ヒドロキシクマリンの標準物質は、Extrasyntheseより購入したものを用いた。
得られたCYP2A6活性発現株のなかからCYP2A6高発現株としてHepe/2A6L.9株を得た。(2) Measurement of activity of cells expressing CYP2A6 and selection of cells expressing high activity Coumarin (Wako Pure Chemical Industries) was diluted with methanol (Wako Pure Chemical Industries) to 50 mM. Next, this was diluted with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker) to 500 μM.
CYP2A6-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO2 incubator until confluent. After the culture, the medium was aspirated and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 500 μl of coumarin diluted as described above was added at 500 μl / well. After reacting at 37 ° C., the reaction solution was recovered from each well. The reaction solution was diluted 10-fold with 0.1 M Tris-HCl (PH 7.4), the fluorescence intensity at an excitation wavelength of 390 nm and a fluorescence wavelength of 440 nm was measured with a spectrofluorometer, and the produced 7-hydroxycoumarin was quantified. The standard substance for 7-hydroxycoumarin was purchased from Extrasynthese.
Hepe / 2A6L.9 strain was obtained as a CYP2A6 high expression strain from the obtained CYP2A6 activity expression strain.
(3)CYP2B6発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
7-エトキシクマリン(Molecular Probes)はDMSO(和光純薬)で10mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で500μM になるように希釈した。
CYP2B6発現細胞を12ウェルプレート (Falcon) に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した500μM 7-エトキシクマリンを500μl/ウェル添加した。37℃で反応させた後、各ウェルから反応液を回収した。反応液を0.1M Tris-HCl (PH 7.4)で10倍に希釈し、分光蛍光光度計(日立分光蛍光光度計 F-2000)にて、励起波長390nm 蛍光波長440nmの蛍光強度を測定し、生成した7-ヒドロキシクマリンを定量した。7-ヒドロキシクマリンの標準物質は、Extrasyntheseより購入したものを用いた。
得られたCYP2B6活性発現株のなかからCYP2B6高発現株としてHepc/2B6.68株を得た。(3) Measurement of CYP2B6-expressing cell activity and selection of highly active cells
7-Ethoxycoumarin (Molecular Probes) was diluted to 10 mM with DMSO (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker) to 500 μM.
CYP2B6-expressing cells were seeded in 12-well plates (Falcon) and cultured in a CO2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and 500 μM 7-ethoxycoumarin diluted as described above was added at 500 μl / well. After reacting at 37 ° C., the reaction solution was recovered from each well. Dilute the reaction solution 10-fold with 0.1M Tris-HCl (PH 7.4), and measure the fluorescence intensity at excitation wavelength 390nm and fluorescence wavelength 440nm with a spectrofluorometer (Hitachi spectrofluorometer F-2000). The 7-hydroxycoumarin was quantified. The standard substance for 7-hydroxycoumarin was purchased from Extrasynthese.
Among the obtained CYP2B6 activity expression strains, Hepc / 2B6.68 strain was obtained as a CYP2B6 high expression strain.
(4)CYP2C8発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
タキソール(ULTRAFINE chemicals)はメタノール(和光純薬)で10mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で30μM になるように希釈した。
CYP2C8発現細胞を12ウェルプレート(Falcon)に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した30μMタキソールを500μl/ウェル添加して37℃で反応させた。各ウェルから反応液を回収し、等量のアセトニトリル(和光純薬)を添加・混合後、不溶性物質を遠心除去した。これを、HPLCにて反応液中に生じた6α-ヒドロキシパクリタキセルを定量した。
カラムは、Capcell Pak C18 AG120 (5μm、4.6mmφx 250mm、資生堂)を用いた。移動相としては、40%アセトニトリル(HPLC用試薬、和光純薬)を用いた。反応液 40μl をインジェクションし、流速1.0ml/mim、カラム温度40℃で先に示した移動相を用いて溶出させた。タキソール および 6α-ヒドロキシパクリタキセルは、230nm(吸光度)で検出した。標準物質として、10μMタキソール および5μM 6α-ヒドロキシパクリタキセル (Gentest)40μlをインジェクションした。
得られたCYP2C8活性発現株のなかからCYP2C8高発現株としてHepc/2C8.46株を得た。(4) Measurement of activity of cells expressing CYP2C8 and selection of cells expressing high activity Taxol (ULTRAFINE chemicals) was diluted to 10 mM with methanol (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted to 30 μM with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker).
CYP2C8-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 30 μM taxol diluted as described above was added at 500 μl / well and reacted at 37 ° C. The reaction solution was collected from each well, an equal volume of acetonitrile (Wako Pure Chemical Industries) was added and mixed, and then insoluble materials were removed by centrifugation. The 6α-hydroxypaclitaxel produced in the reaction solution was quantified by HPLC.
As the column, Capcell Pak C18 AG120 (5 μm, 4.6 mmφ × 250 mm, Shiseido) was used. As the mobile phase, 40% acetonitrile (HPLC reagent, Wako Pure Chemical Industries) was used. 40 μl of the reaction solution was injected and eluted with the mobile phase shown above at a flow rate of 1.0 ml / mim and a column temperature of 40 ° C. Taxol and 6α-hydroxypaclitaxel were detected at 230 nm (absorbance). As standard substances, 10 μM taxol and 40 μl of 5 μM 6α-hydroxypaclitaxel (Gentest) were injected.
Among the obtained CYP2C8 activity expression strains, Hepc / 2C8.46 strain was obtained as a CYP2C8 high expression strain.
(5)CYP2C9発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
トルブタミド(Research Biochemicals International)はメタノール(和光純薬)で50mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で500μMになるように希釈した。
CYP2C9発現細胞を12ウェルプレート (Falcon)に播種し、コンフルエントになるまで CO2インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した500μMトルブタミドを500μl/ウェル添加して37℃で反応させた。各ウェルから反応液を回収し、等量のアセトニトリル(和光純薬)を添加・混合後、不溶性物質を遠心除去した。反応液中に生じたヒドロキシトルブタミドをHPLCにて定量した。
カラムは、Inertsil ODS-2 (5μm、4.6mmφx 150mm、GL Science)を用いた。移動相としては、10mM Acetate Buffer (pH4.3) とアセトニトリル(HPLC用試薬、和光純薬)を72:28 v/vで混合したものを用いた。反応液40μlをインジェクションし、流速1.0ml/mim、カラム温度40℃で先に示した移動相を用いて溶出させた。トルブタミドおよびヒドロキシトルブタミドは、230nm(吸光度)で検出した。標準物質として、100μMトルブタミド および10μMヒドロキシトルブタミド(住化分析センター)40μl をインジェクションした。
得られたCYP2C9活性発現株のなかからCYP2C9高発現株としてHepc/2C9.1株を得た。(5) Measurement of activity of cells expressing CYP2C9 and selection of cells expressing high activity Tolbutamide (Research Biochemicals International) was diluted to 50 mM with methanol (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker) to 500 μM.
CYP2C9-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 500 μl tolbutamide diluted as described above was added at 500 μl / well and reacted at 37 ° C. The reaction solution was collected from each well, an equal volume of acetonitrile (Wako Pure Chemical Industries) was added and mixed, and then insoluble materials were removed by centrifugation. Hydroxytolbutamide generated in the reaction solution was quantified by HPLC.
As the column, Inertsil ODS-2 (5 μm, 4.6 mmφ × 150 mm, GL Science) was used. As the mobile phase, a mixture of 10 mM Acetate Buffer (pH 4.3) and acetonitrile (HPLC reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 72:28 v / v was used. 40 μl of the reaction solution was injected and eluted using the mobile phase shown above at a flow rate of 1.0 ml / mim and a column temperature of 40 ° C. Tolbutamide and hydroxytolbutamide were detected at 230 nm (absorbance). As standard substances, 100 μM tolbutamide and 10 μM hydroxytolbutamide (Sumitomo Chemical Analysis Center) 40 μl were injected.
Among the obtained CYP2C9 active expression strains, Hepc / 2C9.1 strain was obtained as a CYP2C9 high expression strain.
(6)CYP2C19発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
(S)メフェニトイン(住化分析センター)はメタノール(和光純薬)で10mM になるように希釈した。次に、これを2%FCS(Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL) で100μMになるように希釈した。
CYP2C19発現細胞を12ウェルプレート(Falcon)に播種し、コンフルエントになるまでCO2インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した100μM(S)メフェニトインを500μl/ウェル添加して37℃で反応させた。各ウェルから反応液を回収し、等量のアセトニトリル(和光純薬)を添加・混合後、不溶性物質を遠心除去した。これを、HPLCにて反応液中に生じた4'-ヒドロキシメフェニトインを定量した。
カラムは、Capcell Pak C18 AG120 (5μm、4.6mmφx 250mm、資生堂)を用いた。移動相としては、0.05M KH2PO4 (pH4.0)とアセトニトリル(HPLC用試薬、和光純薬)を74:26 v/vで混合したものを用いた。反応液 40μl をインジェクションし、流速0.8ml/mim、カラム温度40℃で先に示した移動相を用いて溶出させた。(S)メフェニトインおよび4'-ヒドロキシメフェニトインは、204nm(吸光度)で検出した。標準物質として、50μM (S)メフェニトイン および 5μM 4'-ヒドロキシメフェニトイン(住化分析センター)40μl をインジェクションした。
得られたCYP2C19活性発現株のなかからCYP2C19高発現株としてHepc/2C19.12株を得た。(6) Measurement of CYP2C19-expressing cell activity and selection of highly active cells
(S) Mephenytoin (Sumitomo Chemical Analysis Center) was diluted to 10 mM with methanol (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker) to 100 μM.
CYP2C19-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 100 μM (S) mephenytoin diluted as described above was added at 500 μl / well and reacted at 37 ° C. The reaction solution was collected from each well, an equal volume of acetonitrile (Wako Pure Chemical Industries) was added and mixed, and then insoluble materials were removed by centrifugation. This was quantified for 4′-hydroxymephenytoin generated in the reaction solution by HPLC.
As the column, Capcell Pak C18 AG120 (5 μm, 4.6 mmφ × 250 mm, Shiseido) was used. As the mobile phase, a mixture of 0.05M KH 2 PO 4 (pH 4.0) and acetonitrile (HPLC reagent, Wako Pure Chemical Industries) at 74:26 v / v was used. 40 μl of the reaction solution was injected and eluted with the mobile phase shown above at a flow rate of 0.8 ml / mim and a column temperature of 40 ° C. (S) Mephenytoin and 4′-hydroxymephenytoin were detected at 204 nm (absorbance). As standard substances, 50 μM (S) mephenytoin and 40 μl of 5
Among the obtained CYP2C19 active expression strains, Hepc / 2C19.12 strain was obtained as a CYP2C19 high expression strain.
(7)CYP2D6発現細胞の活性の測定と高活性発現細胞の選択
ブフラロール(住化分析センター)は蒸留水で20mMになるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で200μM になるように希釈した。
CYP2D6発現細胞を12ウェルプレート(Falcon)に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した200μMブフラロールを500μl/ウェル添加して37℃で反応させた。各ウェルから反応液を回収し、HPLCにて反応液中に生じた1'-ヒドロキシブフラロールを定量した。
カラムは、Inertsil ODS(5μm、4.6mmφx 250mm、GL Science)を用いた。移動相としては、1mM過塩素酸(和光純薬)を含む30%アセトニトリル溶液(HPLC用試薬、和光純薬)を用いた。反応液を蒸留水で100倍に希釈し、そのうちの 40μl をインジェクションし、流速1.0 ml/mim、カラム温度50℃で先に示した移動相を用いて溶出させた。ブフラロールおよび ヒドロキシブフラロールは、励起波長252nm 蛍光波長302nmで検出した。標準物質として、100pMブフラロールおよび10pM 1'-ヒドロキシブフラロール(住化分析センター)40μl をインジェクションした。
得られたCYP2D6活性発現株のなかからCYP2D6高発現株としてHepc/2D6.39株を得た。(7) Measurement of activity of CYP2D6-expressing cells and selection of high-activity expressing cells Bufuralol (Sumitomo Chemical Analysis Center) was diluted to 20 mM with distilled water. Next, this was diluted to 200 μM with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker).
CYP2D6-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 200 μM bufuralol diluted as described above was added at 500 μl / well and reacted at 37 ° C. The reaction solution was collected from each well, and 1′-hydroxybufuralol produced in the reaction solution was quantified by HPLC.
As a column, Inertsil ODS (5 μm, 4.6 mmφ × 250 mm, GL Science) was used. As the mobile phase, a 30% acetonitrile solution (HPLC reagent, Wako Pure Chemicals) containing 1 mM perchloric acid (Wako Pure Chemicals) was used. The reaction solution was diluted 100-fold with distilled water, 40 μl thereof was injected, and eluted with the mobile phase shown above at a flow rate of 1.0 ml / mim and a column temperature of 50 ° C. Bufulalol and hydroxybufuralol were detected at an excitation wavelength of 252 nm and a fluorescence wavelength of 302 nm. As standard substances, 40 μl of 100 pM bufuralol and 10
Among the obtained CYP2D6 activity expression strains, Hepc / 2D6.39 strain was obtained as a CYP2D6 high expression strain.
(8)CYP2E1発現細胞 の活性の測定と高活性発現細胞の選択
パラニトロフェノール(和光純薬)はDMSO(和光純薬)で2mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker) を含むフェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で500μM になるように希釈した。
2E1発現細胞を12ウェルプレート (Falcon) に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した500μMパラニトロフェノールを500μl/ウェル添加した。37℃で反応させた後、各ウェルから反応液を回収した。反応液100μlに2N NaOH(和光純薬)50μlを添加し、不溶性物質等を遠心除去した後、540nm〜620nmの吸収を測定し、生成した4-ニトロカテコールを定量した。4-ニトロカテコールの標準物質は、和光純薬より購入したものを用いた。
得られたCYP2E1活性発現株のなかからCYP2E1高発現株としてHepc/2E1.3-8株を得た。(8) Measurement of CYP2E1-expressing cell activity and selection of highly active expressing cells Paranitrophenol (Wako Pure Chemical Industries) was diluted to 2 mM with DMSO (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted with phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker) to 500 μM.
2E1-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 500 μl of paranitrophenol diluted as described above was added at 500 μl / well. After reacting at 37 ° C., the reaction solution was recovered from each well. 50 μl of 2N NaOH (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 100 μl of the reaction solution, and insoluble substances and the like were removed by centrifugation. Then, absorption at 540 nm to 620 nm was measured, and the produced 4-nitrocatechol was quantified. The standard substance of 4-nitrocatechol used was purchased from Wako Pure Chemical.
Among the obtained CYP2E1 activity expression strains, Hepc / 2E1.3-8 strain was obtained as a CYP2E1 high expression strain.
(9)CYP3A4発現細胞 の活性の測定と高活性発現細胞の選択
テストステロン(和光純薬)はメタノール(和光純薬)で10mM になるように希釈した。次に、これを2% FCS (Bio Whittaker)を含む、フェノールレッド不含DMEM培地 (GIBCO BRL)で100μM になるように希釈した。
CYP3A4発現細胞を12ウェルプレート (Falcon) に播種し、コンフルエントになるまで CO2 インキュベーター内で培養した。培養後、培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、上記で希釈した100μM テストステロンを500μl/ウェル添加して37℃で反応させた。各ウェルから反応液を回収し、等量のアセトニトリル(和光純薬)を添加・混合後、不溶性物質を遠心除去した。これを、HPLCにて反応液中に生じた6β-ヒドロキシテストステロンを定量した。
カラムは、Capcell Pak C18 AG120 (5μm、4.6mmφ x 250mm、資生堂)を用いた。A液として、40% メタノール(HPLC用試薬、和光純薬)、3.5% アセトニトリル溶液(HPLC用試薬、和光純薬)を、B液として40% メタノール、20% アセトニトリル溶液を用いた。0〜20分まではB液の0〜100% の直線的なグラディエント、20〜30分はB液100%、それ以後はA液100%となるようなプログラムを作成した。反応液 40μl をインジェクションし、流速1.0ml/mim、カラム温度40℃で先に示した移動相を用いて溶出させた。テストステロンおよび 6β-ドロキシテストステロンは、254nm(吸光度)で検出した。標準物質として、50μM テストステロン および 5μM 6β-ヒドロキシテストステロン(住化分析センター) 40μl をインジェクションした。
得られたCYP3A4活性発現株のなかからCYP3A4高発現株としてHepc/3A4.5株を得た。(9) Measurement of activity of cells expressing CYP3A4 and selection of cells expressing high activity Testosterone (Wako Pure Chemical Industries) was diluted to 10 mM with methanol (Wako Pure Chemical Industries). Next, this was diluted to 100 μM with a phenol red-free DMEM medium (GIBCO BRL) containing 2% FCS (Bio Whittaker).
CYP3A4-expressing cells were seeded in a 12-well plate (Falcon) and cultured in a CO 2 incubator until confluent. After culturing, the medium was aspirated, and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and then 500 μl / well of 100 μM testosterone diluted as described above was added and reacted at 37 ° C. The reaction solution was collected from each well, an equal volume of acetonitrile (Wako Pure Chemical Industries) was added and mixed, and then insoluble materials were removed by centrifugation. The 6β-hydroxytestosterone produced in the reaction solution was quantified by HPLC.
The column used was Capcell Pak C18 AG120 (5 μm, 4.6 mmφ × 250 mm, Shiseido). As solution A, 40% methanol (HPLC reagent, Wako Pure Chemical Industries) and 3.5% acetonitrile solution (HPLC reagent, Wako Pure Chemical Industries) were used, and as solution B, 40% methanol and 20% acetonitrile solution were used. A program was prepared so that 0 to 100% linear gradient of solution B was obtained from 0 to 20 minutes, solution B was 100% from 20 to 30 minutes, and solution A was 100% thereafter. 40 μl of the reaction solution was injected and eluted with the mobile phase shown above at a flow rate of 1.0 ml / mim and a column temperature of 40 ° C. Testosterone and 6β-droxytestosterone were detected at 254 nm (absorbance). As standard substances, 50 μM testosterone and 40 μl of 5 μM 6β-hydroxytestosterone (Sumitomo Chemical Analysis Center) were injected.
Among the obtained CYP3A4 activity expression strains, Hepc / 3A4.5 strain was obtained as a CYP3A4 high expression strain.
実施例3 チトクロームP450高発現株の速度論的解析
実施例2で得られた各チトクロームP450高活性発現株に、種々の濃度の基質を実施例2記載の酵素活性測定法に従って反応させた。ラインウェーバー・バークプロットをとり、そのX軸 および Y軸切片から、Km値 および Vmax値を求めた。結果を表1に示した。
実施例4 アセトアミノフェンのCYP2E1発現細胞による代謝活性化と細胞毒性の発現
実験方法
1.MTTアッセイ
HepG2 あるいはCYP2E1発現細胞(Hepc/2E1.3-8)細胞(4 x105cells/ml)は、5% FCS を含むDMEM培地で所定の濃度に希釈したアセトアミノフェン(和光純薬)とともにCO2 インキュベーター内で培養した。グルタチオン抱合を停止させる実験では、ここにL-Buthionine [S,R]-Sulfoximine (BSO、Sigma)を最終濃度100μM になるように添加した。4日間培養した後、各ウェルにPBS (Flow) で1mg/mlに調製した 3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT、Sigma)溶液 20μl を添加して37℃で3時間インキュベートした。次いで、各ウエルに10% SDS、0.01N HCl 溶液 100μl を添加して37℃で一晩インキュベートした後、590nm の吸収を測定した。結果を図1に示す。
2.LDH(lactate dehydrogenase 乳酸脱水素酵素)漏出の測定
MTTアッセイ実施時と同じプレートデザインで2枚ずつプレートを用意した(培養上清中のLDH活性測定用と培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性測定用)。3日間CO2インキュベーター内で培養後、1枚のプレート(培養上清中のLDH活性測定用)の各ウェルから10μlの培養上清を採取して別の96ウェルプレートに添加し、さらに蒸留水40μlを添加した。一方、他方のプレート(培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性測定用)の 各ウェルに10μlの10%Triton X100 (和光純薬)を添加・撹拌し、37℃で45分インキュベートした。1500 rpm 5分間遠心後、各ウェルから10μlの培養上清を採取して別の96ウェルプレートに添加し、さらに蒸留水40μlを添加した。これらのプレートの各ウェルのLDH活性をCytotox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay Kit (Promega) にて測定した。吸光度の測定には、マルチスキャンMS-UVを用いた。培養上清中のLDH活性 / (培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性) をLDH漏出率とした。結果を図2に示す。
結果(図1、図2)
アセトアミノフェンが大量に存在すると、硫酸抱合の律速因子である活性硫酸の枯渇が起こる。グルクロン酸抱合は用量が大きいが反応速度に限界があるため、P450によってN水酸化がおこる。N水酸化体から生成する活性中間体 Nアセチルベンゾキノンイミンは、通常グルタチオン抱合により解毒される。しかし、グルタチオンが枯渇すると、この活性中間体が肝臓の高分子と共有結合して肝細胞の壊死をおこすことが知られている(M.J.J. Ronis ほか Cytochromes P450 Me tabolic and Toxicological Aspects 211-240ページ、監修C. Ioannides ほか CRC Press 1996年)。
アセトアミノフェンは、HepG2 および Hepe/2E1.3-8細胞からLDHをわずかに漏出させた。ここにBSOを共存させて細胞内のグルタチオンを枯渇させると、Hepc/2E1.3-8細胞においてはアセトアミノフェンに対する感受性が約4倍増加して、より低濃度で濃度依存的にLDHを漏出させた。HepG2 ではBSOの共存効果は認められなかった(図2)。一方、MTT法でもアセトアミノフェンはHepG2 および Hepc/2E1.3-8細胞のMTT活性をわずかに減少させた。ここにBSOを共存させると、Hepc/2E1.3-8細胞においてアセトアミノフェンに対する感受性が増加して、より低濃度で濃度依存的なMTT 活性の減少が認められた(図1)。Hepc/2E1.3-8細胞が発現しているCYP2E1 活性によってアセトアミノフェンは代謝されるが、代謝産物はグルタチオン抱合によって解毒される。ところが、BSO を作用させてグルタチオンを枯渇させると、生じた代謝中間体によって細胞毒性が発揮されたと考えられる。Hepc/2E1.3-8細胞はCYP2E1 活性を持っているだけでなく、グルタチオントランスフェラーゼ活性も有していることが示される。Example 4 Metabolic activation of acetaminophen by CYP2E1-expressing cells and cytotoxicity expression experimental method MTT assay
HepG2 or CYP2E1 expressing cells (Hepc / 2E1.3-8) cells (4 x10 5 cells / ml) is, CO 2 with acetaminophen diluted to a predetermined concentration in DMEM medium containing 5% FCS (Wako Pure Chemical) Cultured in an incubator. In an experiment for stopping glutathione conjugation, L-Buthionine [S, R] -Sulfoximine (BSO, Sigma) was added thereto to a final concentration of 100 μM. 3- (4,5-Dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT, Sigma) solution prepared to 1 mg / ml in PBS (Flow) after culturing for 4
2. LDH (lactate dehydrogenase) leakage measurement
Two plates were prepared with the same plate design as when the MTT assay was performed (for measuring LDH activity in the culture supernatant and for measuring LDH activity in the culture supernatant + LDH activity in the cells). After culturing in a CO 2 incubator for 3 days, collect 10 μl of culture supernatant from each well of one plate (for measuring LDH activity in the culture supernatant), add it to another 96-well plate, and then add distilled water. 40 μl was added. On the other hand, 10 μl of 10% Triton X100 (Wako Pure Chemical Industries) was added to each well of the other plate (for measuring LDH activity in culture supernatant + LDH activity in cells), and incubated at 37 ° C for 45 minutes. . After centrifugation at 1500 rpm for 5 minutes, 10 μl of culture supernatant was collected from each well and added to another 96-well plate, and 40 μl of distilled water was further added. The LDH activity of each well of these plates was measured with Cytotox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay Kit (Promega). Multiscan MS-UV was used to measure the absorbance. LDH activity in the culture supernatant / (LDH activity in the culture supernatant + LDH activity in the cells) was defined as the LDH leakage rate. The results are shown in FIG.
Results (Fig. 1, Fig. 2)
When a large amount of acetaminophen is present, depletion of active sulfuric acid, which is the rate-limiting factor of sulfate conjugation, occurs. Glucuronidation is large in dose but has a limited reaction rate, so N-hydroxylation occurs by P450. The active intermediate N acetylbenzoquinone imine formed from N hydroxide is usually detoxified by glutathione conjugation. However, when glutathione is depleted, this active intermediate is known to covalently bind to liver macromolecules and cause hepatocyte necrosis (MJJ Ronis et al., Cytochromes P450 Metabolic and Toxicological Aspects, pages 211-240, supervised) C. Ioannides et al. CRC Press 1996).
Acetaminophen slightly leaked LDH from HepG2 and Hepe / 2E1.3-8 cells. When BSO coexists here and intracellular glutathione is depleted, the sensitivity to acetaminophen increases about 4 times in Hepc / 2E1.3-8 cells, and LDH leaks at a lower concentration in a concentration-dependent manner. I let you. HepG2 showed no coexistence effect of BSO (Fig. 2). On the other hand, acetaminophen slightly decreased the MTT activity of HepG2 and Hepc / 2E1.3-8 cells in the MTT method. When BSO was allowed to coexist, the sensitivity to acetaminophen increased in Hepc / 2E1.3-8 cells, and a concentration-dependent decrease in MTT activity was observed at a lower concentration (FIG. 1). CYP2E1 activity expressed in Hepc / 2E1.3-8 cells metabolizes acetaminophen, but metabolites are detoxified by glutathione conjugation. However, when glutathione is depleted by acting
実施例5 ベンズアントラセンのCYP1A1発現細胞による代謝活性化と細胞毒性の発現
実験方法
CYP1A1発現細胞(Hepc/1A1.4)(4 x105cells/ml)は、5% FCS を含むDMEM培地で所定の濃度に希釈したベンズアントラセン (Sigma)とともに5% FCS を含むDMEM培地でCO2 インキュベーター内で培養した。4日間培養した後、各ウェルにPBS (Flow) で1mg/mlに調製した MTT (Sigma)溶液 20μl を添加して37℃で3時間インキュベートした。次いで、各ウェルに10% SDS、0.01N HCl 溶液 100μl を添加して37℃で一晩インキュベートした後、590nm の吸収を測定した。結果を図3に示す。
結果(図3)
ベンズアントラセンは、CYP1A1 活性によって代謝され、生じた代謝中間体によって細胞毒性、発ガン性、突然変異誘発が生じることが知られている( K. Kawajiri ほか Cytochromes P450 Metabolic and Toxicological Aspects 77-97ページ、監修C. Ioannides ほか CRC Press 1996年)。HepG2に比べてHepc/1A1.4細胞においてベンズアントラセンの濃度依存的に強いMTT 活性の減少が認められた。Hepc/1A1.4細胞が発現しているCYP1A1 活性によってベンズアントラセンが代謝され、生じた代謝中間体によって細胞毒性が発揮されたことを示す。Example 5 Experimental method of metabolic activation of benzanthracene by CYP1A1-expressing cells and expression of cytotoxicity
CYP1A1-expressing cells (Hepc / 1A1.4) (4 x 10 5 cells / ml) are mixed with benzanthracene (Sigma) diluted with DMEM medium containing 5% FCS to a predetermined concentration in a CO2 incubator with DMEM medium containing 5% FCS. Incubated inside. After culturing for 4 days, 20 μl of MTT (Sigma) solution adjusted to 1 mg / ml with PBS (Flow) was added to each well and incubated at 37 ° C. for 3 hours. Next, 100 μl of 10% SDS, 0.01N HCl solution was added to each well and incubated overnight at 37 ° C., and then the absorbance at 590 nm was measured. The results are shown in FIG.
Results (Figure 3)
Benzanthracene is metabolized by CYP1A1 activity, and the resulting metabolic intermediates are known to cause cytotoxicity, carcinogenicity, and mutagenesis (K. Kawajiri et al. Cytochromes P450 Metabolic and Toxicological Aspects 77-97, Supervised by C. Ioannides et al. CRC Press 1996). Compared with HepG2, the concentration of benzanthracene was strongly decreased in Hepc / 1A1.4 cells depending on the concentration of benzanthracene. Benzanthracene is metabolized by CYP1A1 activity expressed in Hepc / 1A1.4 cells, and cytotoxicity is exerted by the resulting metabolic intermediate.
実施例6 シクロフォスファミドのCYP2B6発現細胞による代謝活性化と細胞毒性の発現
実験方法
1.MTTアッセイ
CYP2B6発現細胞(Hepc/2B6.68)(4 x105cells/ml)は、5% FCS を含むDMEM培地で所定の濃度に希釈したシクロフォスファミド (Sigma)とともに5% FCSを含むDMEM培地でCO2 インキュベーター内で培養した。5日間培養した後、各ウェルにPBS (Flow) で1mg/mlに調製した MTT (Sigma)溶液 20μl を添加して37℃で3時間インキュベートした。次いで、各ウェルに10% SDS、0.01N HCl 溶液 100μlを添加して37℃で一晩インキュベートした後、590nm の吸収を測定した。結果を図4に示す。
2.LDH 漏出の測定
MTTアッセイ実施時と同じプレートデザインで2枚ずつプレートを用意した(培養上清中のLDH活性測定用と培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性測定用)。4日間CO2 インキュベーター内で培養後、1枚のプレート(培養上清中のLDH活性測定用)の各ウェルから10 μlの培養上清を採取して別の96ウェルプレートに添加し、さらに蒸留水40 μlを添加した。一方、他方のプレート(培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性測定用)の各ウェルに10 μlの10% Triton X100 を添加・撹拌し、37℃で45分インキュベートした。1500rpm 5分間遠心後、各ウェルから10 μlの培養上清を採取して別の96ウェルプレートに添加し、さらに蒸留水40 μlを添加した。これらのプレートの各ウェルのLDH活性をCytotox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay Kit (Promega) にて測定した。吸光度の測定には、マルチスキャンMS-UVを用いた。培養上清中のLDH活性 / (培養上清中のLDH活性 + 細胞中のLDH活性) をLDH漏出率とした。結果を図5に示す。
結果(図4、5)
シクロフォスファミドは4位が水酸化された後、非酵素的な分解によって生成したホスホラミドやアクロレインがアルキル化剤として作用し、肝細胞内の高分子成分と共有結合が引き金となって肝細胞傷害を引き起こすと考えられている(K.H.Thomas ほかCancer. research 53巻 5629-5637ページ1993年)。シクロフォスファミドは、Hepc/2B6.68細胞において2mMまでの濃度で濃度依存的にLDHを漏出させ、それ以後の濃度でプラトーに達した。シクロフォスファミドはHepG2においても若干の細胞毒性が認めらた(図4)。一方、MTT法でもHepc/2B6.68細胞においてシクロフォスファミドの濃度依存的にMTT 活性の減少が認められた(図5)。Hepc/2B6.68細胞が発現しているCYP2B6 活性によってシクロフォスファミドが代謝され、生じた代謝中間体による細胞毒性が示された。Example 6 Metabolic activation of cyclophosphamide by CYP2B6-expressing cells and cytotoxicity expression experimental method MTT assay
CYP2B6-expressing cells (Hepc / 2B6.68) (4 x 10 5 cells / ml) were prepared in DMEM medium containing 5% FCS together with cyclophosphamide (Sigma) diluted to the prescribed concentration in DMEM medium containing 5% FCS. Cultivation was performed in a CO 2 incubator. After culturing for 5 days, 20 μl of MTT (Sigma) solution prepared to 1 mg / ml with PBS (Flow) was added to each well and incubated at 37 ° C. for 3 hours. Next, 100 μl of 10% SDS, 0.01N HCl solution was added to each well and incubated overnight at 37 ° C., and then the absorbance at 590 nm was measured. The results are shown in FIG.
2. Measurement of LDH leakage
Two plates were prepared with the same plate design as when the MTT assay was performed (for measuring LDH activity in the culture supernatant and for measuring LDH activity in the culture supernatant + LDH activity in the cells). After culturing in a CO 2 incubator for 4 days, collect 10 μl of culture supernatant from each well of one plate (for measuring LDH activity in the culture supernatant), add it to another 96-well plate, and further distill 40 μl of water was added. Meanwhile, 10 μl of 10% Triton X100 was added to each well of the other plate (for measuring LDH activity in culture supernatant + LDH activity in cells), and incubated at 37 ° C. for 45 minutes. After centrifugation at 1500 rpm for 5 minutes, 10 μl of the culture supernatant was collected from each well and added to another 96-well plate, and 40 μl of distilled water was further added. The LDH activity of each well of these plates was measured with Cytotox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay Kit (Promega). Multiscan MS-UV was used to measure the absorbance. LDH activity in the culture supernatant / (LDH activity in the culture supernatant + LDH activity in the cells) was defined as the LDH leakage rate. The results are shown in FIG.
Results (Figs. 4 and 5)
Cyclophosphamide is hydroxylated at the 4-position, and then phosphoramide and acrolein produced by non-enzymatic degradation act as alkylating agents, which are triggered by macromolecular components and covalent bonds in hepatocytes. It is thought to cause injury (KHThomas et al. Cancer. Research 53: 5629-5637, 1993). Cyclophosphamide leaked LDH concentration-dependently at concentrations up to 2 mM in Hepc / 2B6.68 cells, reaching a plateau at concentrations thereafter. Cyclophosphamide was slightly cytotoxic in HepG2 (FIG. 4). On the other hand, the MTT method also showed a decrease in MTT activity depending on the concentration of cyclophosphamide in Hepc / 2B6.68 cells (FIG. 5). Cyphosphamide was metabolized by CYP2B6 activity expressed in Hepc / 2B6.68 cells, indicating cytotoxicity by the resulting metabolic intermediate.
実施例7 CYP3A4活性の阻害の解析
実験方法
12 穴マイクロプレートに Hepc/3A4.5 細胞を播種し、コンフルエントになるまで培養した。フェノールレッド不含 DMEM 培地で2 回洗浄後、500 μl の 2%FCS を含むフェノールレッド不含 DMEM 培地で希釈した種々の濃度のケトコナゾール (Biomol Research Lab. )を添加して 37℃ で4 時間インキュベーションした。フェノールレッド不含 DMEM 培地で 2 回洗浄後、500μl の 2% FCS を含むフェノールレッド不含 DMEM 培地で希釈した最終濃度 100 μM のテストステロンを添加した。37℃ で 1 時間インキュベーションし、上清 を回収した。等量のアセトニトリルを添加・混合後、不溶性物質を遠心除去したものを試料とした。得られた試料は、実施例2の(9)に示した方法でHPLC を用いて 6β-ヒドロキシテストステロンを定量した。
実験結果は薬物無添加時の 6β-ヒドロキシテストステロン生成量を 100% とした相対値で示した(図6)。
ケトコナゾールは、強いCYP3A4阻害剤として知られている( S.J. Baldwin ほかXenobiotica 25巻 261-270ページ1995年)。ケトコナゾールの濃度に依存して Hepc/3A4.5 細胞におけるCYP3A4 活性(テストステロン 6β- 水酸化活性)は阻害された (図6)。ケトコナゾールの IC50 は、0.3 μM 以下であった。Example 7 Experimental method for analysis of inhibition of CYP3A4 activity
Hepc / 3A4.5 cells were seeded in a 12-well microplate and cultured until confluent. After washing twice with phenol red-free DMEM medium, various concentrations of ketoconazole (Biomol Research Lab.) Diluted with phenol red-free DMEM medium containing 500 μl of 2% FCS were added and incubated at 37 ° C for 4 hours. did. After washing twice with phenol red-free DMEM medium, 500 μl of testosterone at a final concentration of 100 μM diluted with phenol red-free DMEM medium containing 2% FCS was added. Incubate at 37 ° C for 1 hour and collect the supernatant. A sample was prepared by adding and mixing an equal volume of acetonitrile and then removing the insoluble material by centrifugation. In the obtained sample, 6β-hydroxytestosterone was quantified using HPLC by the method shown in Example 9, (9).
The experimental results are shown as relative values with the amount of 6β-hydroxytestosterone produced when no drug was added as 100% (FIG. 6).
Ketoconazole is known as a strong CYP3A4 inhibitor (SJ Baldwin et al. Xenobiotica 25: 261-270 1995). Depending on the ketoconazole concentration, CYP3A4 activity (testosterone 6β-hydroxylation activity) in Hepc / 3A4.5 cells was inhibited (FIG. 6). Ketoconazole had an IC 50 of 0.3 μM or less.
実施例8 CYP2E1活性誘導の解析
実験方法
Hepc/2E1.3-8細胞(5 x105cells/ml)は、5% FCS を含むDMEM培地で所定の濃度に希釈したエタノール、DMSO(ジメチルスルフォキシド)(和光純薬)とともに12穴マイクロプレートに播種し、CO2 インキュベーター内で3日間培養した。培地を吸引し、フェノールレッド不含DMEM培地でプレートに付着した細胞を洗浄した後、500μMパラニトロフェノールを500μl/ウェル添加した。37℃で反応させた後、各ウェルから反応液を回収した。反応液100μlに2N NaOH(和光純薬)50μlを添加し、不溶性物質等を遠心除去した後、マルチスキャンMS-UV(ラボシステムズ)にて、540nm〜620nmの吸収を測定し、生成した4-ニトロカテコールを定量した。
実験結果(図7)
エタノール、DMSO(ジメチルスルフォキシド)添加によりにより酵素活性が上昇し細胞内CYP2E1が誘導を受けることが示されており(M.J.J. Ronis ほか Cytochromes P450 Metabolic and Toxicological Aspects 211-239ページ、監修C. Ioannides ほか CRC Press 1996年 )、本実施例においてもこのことが示された。Example 8 Analytical experiment method for CYP2E1 activity induction
Hepc / 2E1.3-8 cells (5 x 10 5 cells / ml) are mixed with ethanol and DMSO (dimethyl sulfoxide) (Wako Pure Chemical Industries) diluted to a predetermined concentration in DMEM medium containing 5% FCS. The cells were seeded and cultured for 3 days in a CO 2 incubator. The medium was aspirated and the cells adhering to the plate were washed with phenol red-free DMEM medium, and 500 μM paranitrophenol was added at 500 μl / well. After reacting at 37 ° C., the reaction solution was recovered from each well. After adding 50 μl of 2N NaOH (Wako Pure Chemicals) to 100 μl of the reaction solution and removing the insoluble substances by centrifugation, the absorption at 540 nm to 620 nm was measured with Multiscan MS-UV (Lab Systems). Nitrocatechol was quantified.
Experimental results (Fig. 7)
It has been shown that the addition of ethanol and DMSO (dimethyl sulfoxide) increases enzyme activity and induces intracellular CYP2E1 (MJJ Ronis et al. Cytochromes P450 Metabolic and Toxicological Aspects pages 211-239, supervised by C. Ioannides et al. CRC Press 1996), this was also shown in this example.
本発明のヒト型チトクロームP450を安定に発現するヒト肝臓癌由来の培養細胞株は、(a)生体異物および/または内在性基質代謝に関与する酵素、(b)生体異物および/または内在性基質代謝経路、(c)生体異物および/または内在性基質代謝産物の化学構造、(d)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の阻害、(e)生体異物および/または内在性基質代謝酵素の活性の促進、(f)生体異物および/または内在性基質代謝による細胞毒性、(g)生体異物および/または内在性基質代謝による遺伝毒性、(h)生体異物および/または内在性基質代謝による発ガン性、(i)生体異物および/または内在性基質代謝のよる変異原性、(j)生体異物および/または内在性基質代謝による肝毒性、または(k)肝に作用する生体異物および/または内在性基質の解析、生体異物および/または内在性基質代謝産物の調製などのために有用である。 A cultured cell line derived from human liver cancer that stably expresses human cytochrome P450 of the present invention comprises (a) an enzyme involved in xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, and (b) xenobiotic and / or endogenous substrate. Metabolic pathway, (c) chemical structure of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolites, (d) inhibition of xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes, (e) xenobiotics and / or endogenous substrate metabolizing enzymes (F) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, (g) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism, genotoxicity, (h) xenobiotic and / or endogenous substrate metabolism Cancerous, (i) mutagenicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, (j) hepatotoxicity due to xenobiotics and / or endogenous substrate metabolism, or (k) xenobiotics acting on the liver and / or Analysis of endogenous substrates, biological differences And / or for the preparation of endogenous substrate metabolites.
Claims (4)
前記ヒト型チトクロームP450が、CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、およびCYP3A4からなる群から選択され、
前記ヒト肝臓癌細胞がHepG2であり、
前記培養細胞株が、Hepc/1A1.4(FERM BP-7125)、Hepc/1A2.9(FERM BP-7124)、Hepc/2A6L.9(FERM BP-7128)、Hepc/2B6.68(FERM BP-7126)、Hepc/2C8.46(FERM BP-7123)、Hepc/2C9.1(FERM BP-7122)、Hepc/2C19.12(FERM BP-7129)、Hepc/2D6.39(FERM BP-7127)、およびHepc/3A4.5(FERM BP-7120)からなる群から選択される、培養細胞株の組み合わせ。 A combination of cultured cell lines derived from two or more human liver cancer cells that stably express human cytochrome P450,
The human cytochrome P450 is selected from the group consisting of CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A4;
The human liver cancer cell is HepG2,
The cultured cell lines are Hepc / 1A1.4 (FERM BP-7125), Hepc / 1A2.9 (FERM BP-7124), Hepc / 2A6L.9 (FERM BP-7128), Hepc / 2B6.68 (FERM BP -7126), Hepc / 2C8.46 (FERM BP-7123), Hepc / 2C9.1 (FERM BP-7122), Hepc / 2C19.12 (FERM BP-7129), Hepc / 2D6.39 (FERM BP-7127 And a combination of cultured cell lines selected from the group consisting of Hepc / 3A4.5 (FERM BP-7120).
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