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5-FU系抗がん剤の重篤副作用発現に影響する 薬物代謝酵素の日本人集団における遺伝的特性を解明

【本学研究者情报】

〇大学院薬学研究科/东北メディカル?メガバンク机构/未来型医疗创成センター/东北大学病院薬剤部 准教授 平塚真弘
未来型医疗创成センター/东北メディカル?メガバンク机构 助教 菱沼英史

【発表のポイント】

  • 抗がん剤の副作用発现の原因となるDPYD*1遗伝子多型*2には著しい民族集団差が存在するため、日本人集団における低頻度の遗伝子多型を考慮した解析が重要。
  • 东北メディカル?メガバンク机构が构筑した「日本人全ゲノムリファレンスパネル*3 3.5碍闯笔狈」を活用して、5-フルオロウラシル(5-贵鲍)系抗がん剤を生体内で分解する薬物代谢酵素の机能低下を起こすDPYD遗伝子多型9種類を特定。
  • 酵素機能が低下する遗伝子多型を有する場合、5-FU系抗がん剤によって重篤な副作用が発現する可能性があるため、遗伝子多型を事前に検査することで重篤な副作用発現を回避できるようになると期待。

【概要】

これまで、5-贵鲍系抗がん剤の解毒代谢酵素であるジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼ(顿笔顿)の遗伝子DPYDについて、重篤な副作用発現を予測する遗伝子多型マーカーが、欧米の先行研究で4種類報告されており、既に欧米の治療ガイドラインに記載されています。しかし、DPYD遗伝子多型には著しい民族集団差があり、日本人をはじめとする東アジア人集団では、5-FU系抗がん剤の副作用発現を予測できる遗伝子多型マーカーがありませんでした。最近、東北メディカル?メガバンク機構(ToMMo)による大規模な一般住民集団の全ゲノム解析によって、これまで見落とされてきたDPYD遗伝子多型が数多く同定されてきました。これらの遗伝子多型の中には、日本人集団に特有の5-FU系抗がん剤の体内動態変動を予測する遗伝子多型マーカーが存在する可能性があります。

東北大学未来型医療創成センター(INGEM)の菱沼 英史(ひしぬま えいじ)助教と東北大学大学院薬学研究科の平塚 真弘(ひらつか まさひろ)准教授(生活習慣病治療薬学分野、ToMMo、INGEM、東北大学病院兼任)らの研究グループは、ToMMoが公開する「日本人全ゲノムリファレンスパネル」を利用して、5-FU系抗がん剤の代謝酵素DPDの41種類の遗伝子多型バリアントタンパク質について、酵素機能に与える影響とそのメカニズムを解明しました。

本研究では日本人3,554人の全ゲノム解析で同定された41种类のDPYD遗伝子多型がDPD酵素の機能に与える影響を、遺伝子組換え酵素タンパク質を用いて網羅的に解析し、9種類の遗伝子多型で酵素機能が低下または消失することを明らかにしました。本研究の成果は、5-FU系抗がん剤で重篤な副作用が発現する可能性が高い患者を遗伝子多型診断で特定し、個々に最適な個別化がん化学療法を展開する上で、極めて重要な情報となることが期待できます。

本研究成果は2022年6月15日にFrontiers in Pharmacologyで公開されました。

図 41种类の顿笔顿バリアント酵素机能変化机能解析
各DPDバリアントタンパク質を哺乳動物細胞株293FT発現系で発現させ、5-FUを基質薬物とした酵素反応速度論的解析や3次元ドッキングシミュレーションモデルを用いたin silicoのタンパク質-リガンドドッキング解析等を行いました。

【用语解説】

*1DPYD : 生体内のウラシルやチミン、抗がん剤の5-FUを分解する酵素であるDihydropyrimidine dehydrogenase(ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼ)の遺伝子。DPYD遗伝子から顿笔顿タンパク质が作られる。

*2遗伝子多型 : ゲノムDNA配列の個人間の違い。

*3日本人全ゲノムリファレンスパネル : 数千人規模の全ゲノム解析を行い構築した日本人のリファレンスパネル。一塩基バリアント(Single Nucleotide Variant:SNV)、挿入?欠失の位置情報、アレル頻度情報などをまとめたデータベース。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院薬学研究科生活习惯病治疗薬学分野
准教授 平塚 真弘(ひらつか まさひろ)
电话番号、ファクス:022-717-7049
贰メール:尘补蝉补丑颈谤辞.丑颈谤补迟蝉耻办补.补8*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

(报道担当)
东北大学东北メディカル?メガバンク机构
(东北大学未来型医疗创成センター 兼务)
長神 風二(ながみ ふうじ)
电话番号:022-717-7908
ファクス:022-717-7923
Eメール:pr*megabank.tohoku.ac.jp (*を@に置き換えてください)

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