説明

薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法

【課題】物質が有する薬物代謝酵素阻害能力を簡易に且つ精度良く検定する方法の開発
【解決手段】1)哺乳動物由来の薬物代謝酵素(本酵素)と、指標基質(本基質)と本基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における本基質の濃度が、本基質の代謝体を生成させるのに適する濃度となる候補反応液を選択する工程、2)前工程の候補反応液から、本基質と本物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液を選択する工程、3)前工程の反応液の中で、本基質と本物質とこれらに応じた濃度である本酵素とを接触させながら、本酵素による本基質の代謝体を生成させる工程、4)前工程の代謝体の生成量を、HPLCタンデム型質量分析計を用いて測定する工程、5)前工程の測定された生成量又は指標値に基づき、阻害能力の有無等を評価する工程、を有する薬物代謝酵素阻害能力の検定方法等。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
生物は、生体内に取り込まれた薬物を異物として認識し、極性を高めて体外に排泄するシステムを持っており、当該システムを薬物代謝と呼ぶことがある。薬物代謝において中心的な役割を担っているのが、例えば、チトクロームP450と呼ばれる一群の酸化還元酵素であり、薬物(特に医薬化合物)の薬理効果や毒性を決定する重要な因子の一つとして位置づけられている。
このようなチトクロームP450等の薬物代謝能力を有する酵素は、多くの組織中に含まれるが、特に肝臓中に高い水準で含まれている。例えば、ヒト等の哺乳動物由来の肝臓では15〜20種類の異なるチトクロームP450分子種の存在が推測されている。この中で、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4と呼ばれるチトクロームP450分子種は、薬物代謝及び薬物−薬物相互作用を最も一般的に担うと考えられている。そして、特定のチトクロームP450分子種による薬物代謝における競合は、臨床的に重要な薬物−薬物相互作用のメカニズムであるとされている(例えば、非特許文献1、2参照)。
【0003】
【非特許文献1】P450の分子生物学、大村 恒雄、藤井 義明、石村 巽、出版社:講談社;ISBN 406153677X、発行日:2003/10
【0004】
【非特許文献2】薬物代謝学−医療薬学・毒性学の基礎として、出版社: 東京化学同人;ISBN 4807905279、第2版、発行日:2000/10
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで最近、薬物の併用により発現する薬物−薬物相互作用が臨床的に重要視されてきており、各製薬企業においては、薬物の開発段階において薬物−薬物相互作用の有無及びその程度を検討しておくことが求められている。このために、薬物が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を簡易に且つ精度良く検定する方法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、かかる状況のもと反応液に係る実験を積み重ねながら鋭意検討した結果、基質である薬物の種類に応じて特定の環境を与えることができる反応液を選択して用いることにより、薬物代謝能力を有する酵素が薬物代謝体を常に安定して製造可能であることを見出し、本発明に至った。
本発明者らは、かかる状況のもと薬物−薬物相互作用に係る実験を積み重ねながら鋭意検討した結果、(1)薬物代謝能力を有する酵素に対しての、指標と成り得る指標基質と被験薬物(即ち、被験物質)との薬物代謝における競合性を利用するために適した反応液の選択、並びに、(2)指標基質から生成した代謝体の生成量の、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計を利用した測定及びその測定結果の解析、等により、上記所望の検定方法が構築できることを見出し、本発明に至った。
【0007】
本発明は、
1.物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法において、
(1)哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記酵素の基質のうち指標と成り得る指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液を選択する第一工程、
(2)第一工程により選択された候補反応液の中から、前記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液を選択する第二工程、
(3)第二工程により選択された反応液の中で、前記指標基質と、前記被験物質と、これら2者に応じた濃度である前記酵素とを接触させながら、前記酵素による前記指標基質の代謝体を生成させる第三工程、
(4)第三工程により生成された代謝体の生成量を、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計を用いて測定する第四工程、
(5)第四工程により測定された生成量、又は、当該生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値に基づき、前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価する第五工程
を有することを特徴とする検定方法(以下、本発明検定方法と記すこともある。);
2.前記酵素がヒト由来チトクロムP450であることを特徴とする前項1記載の検定方法;
3.前記酵素がヒト肝ミクロソームであることを特徴とする前項1記載の検定方法;
4.前記第五程において、前記第四程の生成量又はその指標値と、対照における生成量又はその指標値とを比較し、その差異に基づいて前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価することを特徴とする前項1、2又は3記載の検定方法;
5.物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法において、前項1〜4のいずれかの前項記載の検定方法を用いて、複数の薬物代謝酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価するに際して、第四工程を除く全ての工程は薬物代謝酵素毎に独立して実施し、且つ、第四工程は薬物代謝酵素毎に独立することなく実施することを特徴とする方法;
6.前項1〜5のいずれかの請求項記載の検定方法によって、前記酵素に対する被験物質の阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価し、当該評価結果に基づき、所望の薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質を選抜することを特徴とする、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質の探索方法(以下、本発明探索方法と記すこともある。);
等を提供するものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、薬物が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を簡易に且つ精度良く検定する方法が提供可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下に本発明を詳細に説明する。
【0010】
本発明における「薬物代謝能力を有する酵素」(以下、本酵素と記すこともある。)とは、例えば、哺乳動物由来の薬物代謝酵素を意味している。具体的には例えば、ヒト由来チトクロムP450や、ヒト肝ミクロソーム等を挙げることができる。ヒト由来チトクロムP450やヒト肝ミクロソーム等は市販の製品を用いてもよいし、公知の方法(例えば、「実験生物学講座6 細胞分画法」、編集:毛利秀雄、香川靖雄、発行所:丸善株式会社、ISBN:4-621-02950-9 C3345、発行日:1984/12/25、「Method in Enzymolozy, Volume 206, Cytochrome P450」、EDITED BY Michael R.Waterman、Eric F. Johnson、ACADEMIC PRESS, INC.、1991等の文献参照)に従って調製してもよい。具体的には、ヒト肝ミクロソームの場合には、由来の明らかなヒトの肝臓をホモジナイズして得られる組織破砕物を遠心分離(例えば、4℃、10,000×g、30 min)した後、その上清をさらに遠心分離(4℃、100,000×g、90 min)し、得られた沈殿を 100 mM ピロリン酸ナトリウム緩衝液(pH 7.4) に再度懸濁し遠心分離(4℃、100,000×g、60 min)して得られる沈殿を、適切な緩衝液に懸濁して得られる画分をヒト由来チトクロムP450等の薬物代謝能力を有する酵素を含む膜画分として、これを試料とすれば用いればよい。
【0011】
尚、本酵素において、2種以上の薬物代謝酵素(例えば、ヒト由来のチトクロムP450分子種)を組み合せて使用するには、例えば、ヒト肝臓における各々の薬物代謝酵素への存在量に相当する割合で、当該薬物代謝酵素を混合した状態で組み合せて使用すればよい。尚、この組み合せ割合を適宜変えることにより、ヒトにおける人種差、個人差に対応することもできる。ここで「混合した状態」とは、上記の2種以上の分子種を混合し、1つの反応系で同時に存在させる状態を意味する。
【0012】
人為的に作製される、哺乳動物由来の薬物代謝酵素は、突然変異処理により作製される酵素であってもよいし、遺伝子工学的な手法を用いて作製させる酵素(以下、改変型酵素と記すこともある。)であってもよい。尚、改変型酵素形質を作製する際に用いられる哺乳動物由来の薬物代謝酵素(即ち、本酵素)のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する遺伝子(以下、本遺伝子と記すこともある。)は、(1)天然に存在する遺伝子の中からクローニングされたものであってもよいし、(2)天然に存在する遺伝子であっても、このクローニングされた遺伝子の塩基配列において、その一部の塩基の欠失、置換又は付加が人為的に導入されてなる遺伝子(即ち、天然に存在する遺伝子を変異処理(部分変異導入法、突然変異処理等)を行ったものであってもよいし、(3)人為的に合成されたものであってもよい。
【0013】
本発明における「指標と成り得る指標基質」とは、薬物代謝能力を有する酵素(即ち、本酵素)によって作用を受ける典型的な化合物であり、当該酵素がその構造を特異的に認識しながら作用するような酵素反応を特徴付けるに足り得る代表的な物質を意味する。具体的には、例えば、本酵素がヒト由来のチトクロムP450の場合には、ヒト由来のチトクロムP450の基質となる各種の脂溶性化合物を、当該チトクロムP450に基づく酸素添加等の異化作用(即ち、モノオキシゲナーゼ反応)により分解して得られる典型的な化合物とし、これを当該指標基質として挙げることができる。
【0014】
より具体的には、本酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合には、例えば、
【0015】
【表1】

【0016】
等を挙げることができる。勿論、この他にも、FDA(米国食品医薬品局)や厚生労働省等が推奨する指標と成り得る酵素反応の中から適切なものを選択し、当該反応を特徴付けるに足り得る代表的な物質であってもよい。
尚、本酵素が2箇所以上の基質結合部位を有する場合には、2種以上の指標と成り得る酵素反応の各々に対応した、指標と成り得る指標基質を利用することが好ましい。このような酵素としては、例えば、CYP3A4等を挙げることができる。
【0017】
本発明における「指標基質の代謝体」とは、薬物代謝能力を有する酵素(即ち、本酵素)の指標と成り得る指標基質を当該酵素に基づく異化作用により分解して得られる化合物を意味し、具体的には、例えば、本酵素がヒト由来のチトクロムP450の場合には、ヒト由来のチトクロムP450の基質となる各種の脂溶性化合物を当該チトクロムP450に基づく酸素添加等の異化作用(即ち、モノオキシゲナーゼ反応)により分解して得られる化合物を挙げることができる。
【0018】
より具体的には、本酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合には、例えば、
【0019】
【表2】

【0020】
等を挙げることができる。
【0021】
本発明検定方法における第一工程について説明する。
第一工程では、哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記酵素の基質のうち指標と成り得る指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液を選択する。従って、第一工程では、哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記酵素の基質のうち指標と成り得る指標基質との2者の組み合わせによる反応において適する反応液が、後述する第三工程において用いられる反応液の候補としてまず選択されることになる。
まず、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を選択する。前記酵素と前記指標基質とを溶解する溶媒は、前記酵素(特に、当該酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合)の活性を上昇させたり、又は、阻害させたりすることがあるため、このような変化を回避することが重要である。
例えば、前記酵素がCYP2E1であり且つ前記指標基質がChlorozoxazone(クロルゾキサゾン)である場合には、0.2%のアセトニトリルは影響を与えないが、0.2%のジメチルスルホキサイド(DMSO)は阻害作用(>80%)を示す。このことから、万一、溶媒として不適切なものを選択した場合には、阻害作用を誤って評価することに繋がり、精度良い検定が困難になろう。
従って、溶媒は、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒でありながら、当該溶媒を含む反応液における前記指標基質から、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するような環境を与えることができる溶媒であることが重要であり、このことは、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液を選択しなければならないことも意味するものである。
下表に、溶媒の適正を予め確認した代表的な例を記載する。勿論その他についても事前に、候補溶媒が、哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記酵素の基質のうち指標と成り得る指標基質との2者の組み合わせによる反応系に影響を与えないことを通常の酵素工学的な方法等を用いて調べておけばよい。尚、下表中の略記(MeOH、MeCN、EtOH、DMSO、DMF)は、メタノール、アセトニトリル、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドを意味する。
【0022】
【表3】

【0023】
次いで、選択された溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適した濃度に決定し、決定された濃度になるような環境を与えることができる候補反応液を選択すればよい。ここで「前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適した濃度」とは、例えば、前記酵素による前記指標基質の代謝体を生成させる反応における酵素反応速度論に基づいた濃度であり、具体的には例えば、
(1)後述する「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合:
Michaelis 定数(Km:酵素反応における初速度が最大速度Vmaxの1/2になる時の基質濃度)、又は、
(2)後述する「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合:
Km×1/2、Km、Km×2の3点の濃度
等を基本的に選択すればよい。
より具体的には本酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合には、
前者のMichaelis 定数(Km)を含む濃度範囲の例としては、例えば、
【0024】
【表4】

【0025】
等を挙げることができる。
【0026】
また第一工程における候補反応液は、緩衝液(例えば、pH7.4)であることがよい。
【0027】
次いで、本発明検定方法における第二工程について説明する。
第二工程では、第一工程により選択された候補反応液の中から、前記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液を選択する。従って、第二工程では、前記酵素と前記指標基質と被験物質との3者の組み合わせによる反応系において適する反応液が第一工程により選択された候補反応液の中からさらに選択されることになる。
まず、第一工程により選択された候補反応液の中から、前記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を決定し、次いで、決定された溶媒を含む反応液を選択すればよい。
前記指標基質と前記指標基質とを溶解する溶媒は、前述の如く、前記酵素(特に、当該酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合)の活性を上昇させたり、又は、阻害させたりすることがあるため、このような変化を回避することが重要である。従って、溶媒は、第一工程により選択された候補反応液でありながら、前記指標基質と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒であることが重要である。このような溶媒は、事前に、第一工程により選択された候補反応液に含まれる溶媒が、哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記指標基質と被験物質との3者の組み合わせによる反応系に影響を与えないことを通常の酵素工学的な方法等を用いて調べておけばよい。
【0028】
次いで、本発明検定方法における第三工程について説明する。
第三工程では、第二工程により選択された反応液の中で、前記指標基質と、前記被験物質と、これら2者に応じた濃度である前記酵素とを接触させながら、前記酵素による前記指標基質の代謝体を生成させる。
前記代謝体の生成は、例えば、本酵素を含む反応液に前記指標基質と前記被験物質とを添加する操作、又は前記指標基質と前記被験物質とを含む反応液に本酵素を添加する操作等により開始される。
【0029】
上記反応は、前記指標基質と、前記被験物質と、これら2者に応じた濃度である前記酵素とを含む反応液の中で行われ、具体的には例えば、ヒト由来チトクロムP450等の薬物代謝能力を有する酵素(即ち、本酵素)を含む反応液に前記指標基質と前記被験物質とを添加した後、又は、前記指標基質と前記被験物質とを含む反応液にヒト由来チトクロムP450等の薬物代謝能力を有する酵素(即ち、本酵素)を添加した後、当該混合物を、例えば、約10℃〜約40℃で、約2分間〜約2時間インキュベートすることにより行うことができる。
【0030】
当該反応液中の本酵素の存在量は、当該反応液中の前記指標基質若しくは前記被験物質等の存在量に応じて決定すればよい。本酵素の存在量は、本酵素、前記指標基質若しくは前記被験物質等の種類、反応温度又は反応時間等の各種条件によっても異なってもよいが、本酵素の存在量としては、例えば、本酵素がヒト由来チトクロムP450の場合において、前記指標基質の存在量が、例えば、溶液1mlあたり約0.01μmol 〜約10μmol 程度の範囲であり、且つ、前記被験物質の存在量が、例えば、溶液1mlあたり約0.01μmol 〜約10μmol 程度の範囲である場合には、溶液1mlあたり約1010〜約1015程度のチトクロムP450分子数、好ましくは溶液1mlあたり約1012〜約1013のチトクロムP450分子数を望ましいものとして挙げることができる。尚、上記の範囲にかかることなく適宜増加させたり、減少させることができることは言うまでもない。
【0031】
当該反応に際しては、前記指標基質と前記被験物質とを同時に又は各々独立して反応系内に連続又は逐次加えてもよい。
尚、当該反応中(特に反応開始時)は、本酵素と前記指標基質と前記被験物質とがよく混合するように、攪拌又は振とう等の操作を用いることがよい。
【0032】
反応の終点は、例えば、反応液中の前記指標基質の存在量を高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計を用いた測定等により追跡することにより決定することができる。
具体的には例えば、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH 7.4)及びヒト肝ミクロソームを含む溶液に、被験物質を5μL(終濃度が検討すべき濃度となるように原液の濃度を調整する。)添加した後、これに5μL添加することにより、プレウォーミングを開始する。プレウォーミングを37℃で10分間行った後、10mmol/Lのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸還元型(以下、NADPHと記すこともある。)溶液を100μL(終濃度1mmol/L)添加することにより代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応停止には、前記の反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加すればよい。
因みに、被験物質によっては、NADPHの存在下で、ヒト肝ミクロソームとインキュベーションすることにより、各ヒト由来チトクロームP450分子種を不可逆的に失活させるものが存在する。これは、Mechanism based inhibition(以下、MBIと記すこともある。)と呼ばれる。MBIの事前検討は、例えば、以下のように実施すればよい。
100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及びヒト肝ミクロソームを含む溶液に、被験物質を5μL(終濃度が検討すべき濃度となるように原液の濃度を調整する。)添加することにより、プレウォーミングを37℃で10分間実施する。10mmol/LのNADPH溶液を100μL(終濃度:1mmol/L)添加することにより、プレインキュベーションを開始する。プレインキュベーションを0分間、15分間又は30分間実施した後、これに前記指標基質を5μLを添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応停止には、前記の反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加すればよい。
【0033】
前記指標基質と、前記被験物質と、これら2者に応じた濃度である前記酵素とを接触させながら、前記酵素による前記指標基質の代謝体を生成させるには、前記代謝体の生成量が接触経過時間に対して実質的に直線的に増加する範囲で実施することが好ましい。本酵素の濃度としては、反応液に対して、例えば、0.05mg/mL〜1mg/mLを挙げることができる。
より具体的には、本酵素がヒト肝ミクロソームの場合には、例えば、
【0034】
【表5】

【0035】
等を挙げることができる。
接触時間としては、例えば、5min〜60minを挙げることができる。
より具体的には、本酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合には、例えば、
【0036】
【表6】

【0037】
等を挙げることができる。
【0038】
本発明における第四工程について説明する。
第四工程では、第三工程により生成された代謝体の生成量を、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計(以下、LC−MS/MSと記すこともある。)を用いて測定する。
例えば、まず第三工程により生成された代謝体を含む反応液に内標準物質を添加した後、当該反応液を遠心分離(室温、3000rpm、10分間)する。得られた上清を50倍に希釈しフィルターろ過した後、これをLC−MS/MSに注入することにより前記代謝体の生成量を測定すればよい。前記上清の希釈倍率は、前記代謝体の生成量の測定感度に応じて適宜変更すればよいが、例えば、10倍〜100倍希釈が好ましい。
【0039】
以下に、より具体的なLC−MS/MSによる前記代謝体の生成量の測定方法に係る代表的な分析例を詳細に述べる。
(1)分析条件
(a)LC−MS/MSにおける高速液体クロマトグラフィー法
分析カラム:Luna 5μ C18(2)、150mm L.×2.0mm I.D.,5μm(Phenomenex社)
カラム温度:25℃
移動相:移動相A;0.1%ギ酸水溶液、移動相B; メタノール
グラジエント条件:
【0040】
【表7】

【0041】
流量:0.2mL/min
注入量:10μL
【0042】
尚、勿論、移動相の組成をグラジエント条件に代えて定比率条件にしてもよい。その場合には、所望の代謝体の保持時間に応じた0.1%ギ酸水溶液/メタノールの比率を選択すればよい。
(b)LC−MS/MSにおける質量分析法
装置:Tandem Mass Spectrometer:API 4000 Applied Biosystems /MDS SCIEX社
API interface:TurboV (ESIプローブ)
測定条件:
【0043】
【表8】

【0044】
尚、内部標準物質を利用する場合には、第三工程における代謝反応の停止後、直ちに、前記代謝体の物性に適した内部標準物質をスパイクすればよい。
より具体的には、本酵素がヒト由来のチトクロムP450分子種の場合には、例えば、
【0045】
【表9】

【0046】
等を挙げることができる。
また、場合によっては、上記の異なる分子種の代謝反応を独立して実施した後の反応液を混合して、当該反応液中に存在する全ての前記代謝体の生成量を、一度にLC−MS/MSを用いて測定してもよい。その場合に用いられる好ましい内部標準物質としては、デキストロファン酒石酸塩、フロセミド等を挙げることができる。即ち、本発明は、物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法において、本発明検定方法を用いて、複数の薬物代謝酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価するに際して、第四工程を除く全ての工程は薬物代謝酵素毎に独立して実施し、且つ、第四工程は薬物代謝酵素毎に独立することなく実施することを特徴とする方法を含む。
【0047】
(2)前記代謝体の定量方法(測定された前記代謝体の生成量、又は、当該生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値)
まず100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)、ヒト肝ミクロソーム及びメタノール(反応停止液)を含む溶液に、既知濃度の前記代謝体及び内部標準物質が添加された試料(以下、添加検量線試料と記すこともある。)を調製する。次いで、当該試料と、第三工程における代謝反応を停止した後の反応液とを供試試料として、これら供試試料に含まれる前記代謝体の生成量をLC−MS/MSを用いて測定する。
添加検量線試料の測定で得られたピーク面積比(前記代謝体のピーク面積/内部標準物質のピーク面積)をYとし、代謝体の濃度をXとする。前記X及び前記Yから、最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重み付けは得られた回帰式の直線性を考慮して選択する。)を算出する。上記の代謝反応を停止した後の反応液についても同様にピーク面積比を求め、上記の一次回帰式に代入することにより、前記代謝体の生成量(即ち、定量値)を算出する。
このようにして算出された前記代謝体の生成量から、単位時間(分)、ミクロソーム1mg当たりの前記代謝体の生成量を算出する。また同時に、当該代謝反応の代謝速度(v)を算出してもよい。
【0048】
代謝速度(v、nmol/min/mg protein)
=(代謝物生成量(μmol/L))/(反応時間(分))/(反応液中ヒト肝ミクロソーム濃度(mg蛋白/mL))
【0049】
前記代謝体の生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値である「IC50」は、例えば、以下の手順で算出すればよい。
残存活性は、被験物質の濃度がゼロである場合の値(コントロール)に対する百分率であり、下記で示すことができる。
残存活性(%)=(平均代謝速度/コントロールの平均代謝速度)×100
残存活性をYとし、被験物質の濃度の対数をXとする。前記X及び前記Yから、残存活性が50%のときの前記被験物質の濃度をIC50として算出する。尚、IC50は、50%阻害となる被験物質の濃度を挟む被験物質の他の濃度2点を用い、最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重みなし)を算出する。算出された一次回帰式においてY=50を与えるXの値をIC50とする。
因みに、前記被験物質が一連の類似阻害物質(競合阻害物質)である場合には、「IC50」はどれが最も効果的な阻害物質であるかを表し、低濃度領域においては、最小の「IC50」を持つ阻害物質が多くの場合において最大の阻害効果を表している。
【0050】
また前記代謝体の生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値である「Ki値」は、例えば、以下の手順で算出すればよい。
まず前記指標基質の濃度(3濃度)毎に、代謝速度(v)の逆数(1/v)をYとし、被験物質の濃度をXとする。前記X及び前記Yから、最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重みなし)を算出する(当該プロットをDixon plotと呼ぶこともある。)。ここで直線の交点のX軸座標の絶対値を平均してこれをKiとする。Dixon plotから前記被験物質が有する阻害タイプを評価する。
因みに、前記被験物質が一連の類似阻害物質(競合阻害物質)である場合には、「Ki値」はどれが最も効果的な阻害物質であるかを表し、低濃度領域においては、最小の「Ki値」を持つ阻害物質が多くの場合において最大の阻害効果を表している。
【0051】
本発明における第五工程について説明する。
第五工程では、第四工程により測定された生成量、又は、当該生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値に基づき、前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価する。
当該工程における好ましい態様としては、例えば、前記第四工程の生成量又はその指標値と、対照における生成量又はその指標値とを比較し、その差異に基づいて前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価することを挙げることができる。
【0052】
対照における生成量又はその指標値(以下、総じて対照値と記すことがある。)としては、例えば、被験物質の濃度がゼロである場合の前記代謝体の生成量又はその指標値をあげることができる。ここで、被験物質の濃度がゼロである場合とは、例えば、被験物質を添加しない反応系である場合や被験物質が溶媒である場合等を意味する。かかる対照値は、前記の第三工程〜第四工程と併行して測定して求めてもよいし、別途測定して求めてもよい。
例えば、被験物質が溶媒である場合の値を対照値として、各種の被験物質における前記の生成量又は前記の指標値が当該対照値に対して統計学上有意に減じていれば(例えば、2分の1以下であれば、)、前記被験物質は薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有すると評価することができる。また当該減少量の大きさに応じてその程度を評価してもよい。
また例えば、被験物質が、前記酵素に対する阻害能力を有することが既に知られている物質(陽性対照物質)である場合の値を対照値として、各種の被験物質における前記の生成量又は前記の指標値が当該対照値に対して実施的に同等であれば、前記被験物質は薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有すると評価することができる。また前記の同等性において、当該阻害能力のタイプにおける差異が実質的に認められなければ、前記被験物質は、前記の陽性対照物質と同タイプの阻害能力を有すると評価することもできる。
また例えば、被験物質が有する前記酵素に対する阻害能力が、前記酵素による前記指標基質の濃度増加により解除される(競合阻害)か否(非競合阻害)かによって、競合阻害物質と非競合阻害物質とに区別することもできる。さらにまた、縦軸に1/Vi、横軸に1/[S]とする二重逆数プロットを作成し反応速度論的解析を行えば、典型的な競合阻害の場合には、2本の直線(阻害剤存在下のものと非存在下のもの)はY軸上で交わり(Vmaxは不変)、X軸との交点(-1/Km)は、阻害剤が存在するときには、より原点に近いところで交わることになる(見かけKmが大となる)。非競合阻害の場合には、阻害剤が存在するとY軸との交点(1/Vmax)が大となるが(Vmaxは減少)、X軸との交点は不変である。
【0053】
本発明は、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質の探索方法(即ち、本発明探索方法)を含む。本発明探索方法では、本発明検定方法によって、前記酵素に対する被験物質の阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価し、当該評価結果に基づき、所望の薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質を選抜すればよい。
選抜された物質が医薬品候補化合物である場合には、一般に併用薬との薬物相互作用を起こす可能性があるため、得られた知見(即ち、選抜された物質に係る情報等)をもって医薬品開発の意思決定に利用することができる。
【実施例】
【0054】
以下に、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0055】
実施例A1 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP1A2であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてフェナセチン(Phenacetin)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はフェナセチンO-デエチレーション(Phenacetin O-deethylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体はアセトアミノフェン(acetaminophen)に決定された。
【0056】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0057】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCN若しくはMeOHのいずれかを選択できるが、ここではMeCNを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeCNを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:50μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0058】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、10mmol/Lのフェナセチン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:50μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間、15分間、20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は15分間に決定した(図1参照)。
【0059】
<Km値の測定>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のフェナセチン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:6.25、12.5、25、50、100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は52.9であることが明らかにされた(図2及び図3参照)。
【0060】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeCN)を含む反応液を選択した。
【0061】
実施例A2 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてフラフィリン(furafylline)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeCN)が、当該被験物質(即ち、フラフィリン)と前記指標基質(即ち、フェナセチン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0062】
実施例A3 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のフラフィリン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.03、0.1、0.3、1、3、10μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に10mmol/Lのフェナセチン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:50μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した(図4参照)。
【0063】
実施例A4 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のフラフィリン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、1、3、5、10μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に各種濃度のフェナセチン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:25、50、100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した(図5参照)。
【0064】
実施例A5 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0065】
実施例A6 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0066】
実施例A7 (薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のフラフィリン(被験物質)を5μL添加した(終濃度:0、1、3、5、10μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始した。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、フェナセチン(指標基質)を5μL(終濃度:50μmol/L)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められることから、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることが確認された(図6及び図7参照)。
【0067】
実施例B1 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2A6であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてクマリン(Coumarin)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はクマリン 7−ヒドロキシレーション(Coumarin 7-hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は7−ヒドロキシクマリン(7-hydroxycoumarin)に決定された。
【0068】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0069】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、DMSO若しくはMeOHのいずれかを選択できるが、ここではMeOHを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeOHを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:2μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0070】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.05mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、400μmol/Lのクマリン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間、10分間、15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノール/エタノール=9/1を添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は5分間に決定した。
【0071】
<Km値の測定>
0.05mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のクマリン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:0.5、1、2、4、6μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノール/エタノール=9/1を添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は0.858であることが明らかにされた。
【0072】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeOH)を含む反応液を選択した。
【0073】
実施例B2 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてトラニルシプロミン(tranylcypromine)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeOH)が、当該被験物質(即ち、トラニルシプロミン)と前記指標基質(即ち、クマリン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0074】
実施例B3 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.05mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のトラニルシプロミン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.01、0.03、0.1、0.3、1、3μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に10mmol/Lのクマリン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノール/エタノール=9/1を添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0075】
実施例B4 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.05mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のトラニルシプロミン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.05、0.1、0.2、0.4μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物にクマリン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノール/エタノール=9/1を添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0076】
実施例B5 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0077】
実施例B6 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0078】
実施例B7 (薬物代謝酵素がCYP2A6である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.05mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のトラニルシプロミン(被験物質)を5μL添加する(終濃度:0、0.01、0.03、0.1、0.3、1、3μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、クマリン(指標物質)を5μL(終濃度:2μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノール/エタノール=9/1を添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0079】
実施例C1 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2B6であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてブプロピオン(bupropion)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はブプロピオン ヒドロキシレーション(Bupropion hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体はヒドロキシブプロピオン(hydroxybupropion)に決定された。
【0080】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0081】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeOH、acetone若しくはDMSOのいずれかを選択できるが、ここではMeOHを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeOHを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:80μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0082】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、16000μmol/Lのブプロピオン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:80μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間、20分間、30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は20分間に決定した。
【0083】
<Km値の測定>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のブプロピオン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:20、40、80、160、240μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は112であることが明らかにされた。
【0084】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeOH)を含む反応液を選択した。
【0085】
実施例C2 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてチオ−TEPA(thio-TEPA)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeOH)が、当該被験物質(即ち、チオ−TEPA)と前記指標基質(即ち、ブプロピオン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0086】
実施例C3 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のチオ−TEPA(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.1、0.3、1、3、10、100μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に5μLのブプロピオン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:80μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0087】
実施例C4 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のチオ−TEPA(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.1、0.3、1、3、10、100μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物にブプロピオン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:1mmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0088】
実施例C5 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0089】
実施例C6 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0090】
実施例C7 (薬物代謝酵素がCYP2B6である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度のチオ−TEPA(被験物質)を5μL添加する(終濃度:0、2、5、10、20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、ブプロピオン(指標物質)を5μL(終濃度:80μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0091】
実施例D1 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2C8であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてパクリタキセル(paclitaxel)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はパクリタキセル ヒドロキシレーション(Paclitaxel hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は6α−ヒドロキシパクリタキセル(6α-hydroxypaclitaxel)に決定された。
【0092】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0093】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCN、MeOH、EtOH若しくはacetoneのいずれかを選択できるが、ここではEtOHを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたEtOHを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:10μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0094】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のエタノールを含む反応液に、3000μmol/Lのパクリタキセル(指標基質)を5μL添加した(終濃度:10μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間、15分間、20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は15分間に決定した。
【0095】
<Km値の測定>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のエタノールを含む反応液に、各種濃度のパクリタキセル(指標基質)を5μL添加した(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は37であることが明らかにされた。
【0096】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、EtOH)を含む反応液を選択した。
【0097】
実施例D2 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてケルセチン(quercetin)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(MeOH)が、当該被験物質(即ち、ケルセチン)と前記指標基質(即ち、パクリタキセル)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0098】
実施例D3 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のエタノールを含む反応液に、各種濃度のケルセチン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に5μLのパクリタキセル(指標基質)を5μL添加した(終濃度:10μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0099】
実施例D4 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のエタノールを含む反応液に、各種濃度のケルセチン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物にパクリタキセル(指標基質)を5μL添加した(終濃度:1mmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0100】
実施例D5 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0101】
実施例D6 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0102】
実施例D7 (薬物代謝酵素がCYP2C8である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のエタノールを含む反応液に、各種濃度のケルセチン(被験物質)を5μL添加する(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、パクリタキセル(指標物質)を5μL(終濃度:10μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0103】
実施例E1 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2C9であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてジクロフェナク(Diclofenac)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はジクロフェナク ヒドロキシレーション(Diclofenac hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は4’−ヒドロキシジクロフェナク(4'-hydroxydiclofenac)に決定された。
【0104】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0105】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeOH、EtOH、acetone若しくはDMSOのいずれかを選択できるが、ここではDMSOを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたDMSOを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)等に基づき下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:4μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0106】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び1(v/v)%のDMSOを含む反応液に、400μmol/Lのジクロフェナク(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間、10分間、15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は10分間に決定した。
【0107】
<Km値の測定>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び1(v/v)%のDMSOを含む反応液に、各種濃度のジクロフェナク(指標基質)を5μL添加した(終濃度:1、2、4、8、12μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は16.4であることが明らかにされた。
【0108】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒を含む反応液を選択した。
【0109】
実施例E2 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてスルファフェナゾール(sulfaphenazole)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(DMSO)が、当該被験物質(即ち、スルファフェナゾール)と前記指標基質(即ち、ジクロフェナク)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0110】
実施例E3 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び1(v/v)%のDMSOを含む反応液に、各種濃度のスルファフェナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に5μLのジクロフェナク(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0111】
実施例E4 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び1(v/v)%のDMSOを含む反応液に、各種濃度のスルファフェナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物にジクロフェナク(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0112】
実施例E5 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0113】
実施例E6 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0114】
実施例E7 (薬物代謝酵素がCYP2C9である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び1(v/v)%のDMSOを含む反応液に、各種濃度のスルファフェナゾール(被験物質)を5μL添加する(終濃度:1.25、2.5、5、10、20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、ジクロフェナク(指標物質)を5μL(終濃度:4μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から10分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0115】
実施例F1 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2C19であることから、表1記載の如く、前記指標基質として(S)-メフェニトイン((S)-mephenytoin)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応は4’−ヒロドキシメフェニトイン(4'-hydroxymephenytoin)に決定され、また前記指標基質の代謝体は(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール((S)-(+)-N-3-benzyl-nirvanol)に決定された。
【0116】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0117】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を、表3記載の如く、MeCN若しくはMeOHのいずれかを選択できるが、ここではMeOHを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeOHを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:100μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0118】
<代謝反応に係る時間の検討>
1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、20000μmol/Lの(S)-メフェニトイン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から50分間、60分間、70分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は60分間に決定された。
【0119】
<Km値の測定>
1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度の(S)-メフェニトイン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:12.5、25、50、100、200μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から60分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は51.8であることが明らかにされた。
【0120】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeCN)を含む反応液を選択した。
【0121】
実施例F2 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質として(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール((S)-(+)-N-3-benzyl-nirvanol)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeOH)が、当該被験物質(即ち、(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール)と前記指標基質(即ち、(S)-メフェニトイン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0122】
実施例F3 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度の(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:12.5、25、50、100、200μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に5μLの(S)-メフェニトイン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から60分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0123】
実施例F4 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度の(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:12.5、25、50、100、200μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に(S)-メフェニトイン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から60分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0124】
実施例F5 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0125】
実施例F6 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0126】
実施例F7 (薬物代謝酵素がCYP2C19である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のメタノールを含む反応液に、各種濃度の(S)−(+)−N−3−ベンジルニルバノール(被験物質)を5μL添加する(終濃度:0、0.4、0.8、1、2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、(S)-メフェニトイン(指標基質)を5μL(終濃度:100μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から60分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0127】
実施例G1 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2D6であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてブフラロール(bufuralol)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はブフラロール ヒドロキシレーション(Bufuralol hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は1’−ヒドロキシブフラロール(1'-hydroxybufuralol)に決定された。
【0128】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0129】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCNを選択でき、ここではMeCNを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeCNを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:20μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0130】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.4mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、2000μmol/Lのブフラロール(指標基質)を10μL添加した(終濃度:20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間、30分間、40分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は30分間に決定した。
【0131】
<Km値の測定>
0.4mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のブフラロール(指標基質)を10μL添加した(終濃度:5、10、20、40、60μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は15.5であることが明らかにされた。
【0132】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒を含む反応液を選択した。
【0133】
実施例G2 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてキニジン(quinidine)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeCN)が、当該被験物質(即ち、キニジン)と前記指標基質(即ち、ブフラロール)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0134】
実施例G3 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.4mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のキニジン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、1μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に2000μmol/Lのブフラロール(指標基質)を10μL添加した(終濃度:20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0135】
実施例G4 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.4mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のキニジン(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、1μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に2000μmol/Lのブフラロール(指標基質)を10μL添加した(終濃度:20μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0136】
実施例G5 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0137】
実施例G6 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0138】
実施例G7 (薬物代謝酵素がCYP2D6である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.4mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のキニジン(被験物質)を5μL添加する(終濃度:0、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、1μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、2000μmol/Lのブフラロール(指標基質)を10μL(終濃度:20μmol/L)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0139】
実施例H1 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP2E1であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてクロロゾキサゾン(chlorozoxazone)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はクロロゾキサゾン ヒドロキシレーション(Chlorozoxazone hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は6−ヒロドキシクロロゾキサゾン(6-hydroxychlorzoxazone)に決定された。
【0140】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0141】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCNを選択できるが、ここではMeCNを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeCNを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:100μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0142】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、20000μmol/Lのクロロゾキサゾン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間、15分間、20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷アセトニトリルを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は15分間に決定した。
【0143】
<Km値の測定>
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のクロロゾキサゾン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:12.5、25、50、100、200μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷アセトニトリルを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は192であることが明らかにされた。
【0144】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeCN)を含む反応液を選択した。
【0145】
実施例H2 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてジエチルジチオカルバメート(diethyldithiocarbamate)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(即ち、MeCN)が、当該被験物質(即ち、ジエチルジチオカルバメート)と前記指標基質(即ち、クロロゾキサゾン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0146】
実施例H3 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のジエチルジチオカルバメート(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.3、1、3、10、30、100μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に20000μmol/Lのクロロゾキサゾン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷アセトニトリルを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0147】
実施例H4 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のジエチルジチオカルバメート(被験物質)を5μL添加した後(終濃度:0、0.3、1、3、10、30、100μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に20000μmol/Lのクロロゾキサゾン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷アセトニトリルを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0148】
実施例H5 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0149】
実施例H6 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0150】
実施例H7 (薬物代謝酵素がCYP2E1である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のジエチルジチオカルバメート(被験物質)を5μL添加する(終濃度:0、0.3、1、3、10、30、100μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、20000μmol/Lのクロロゾキサゾン(指標基質)を5μL(終濃度:100μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷アセトニトリルを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0151】
実施例I1 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてテストステロン(testosterone)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はテストステロン ヒドロキシレーション(testosterone hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は6β−ヒドロキシテストステロン(6β-hydroxytestosterone)に決定された。
【0152】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0153】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCN、MeOH若しくはEtOHのいずれかを選択できるが、ここではMeCNを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeCNを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:150μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0154】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、30000μmol/Lのテストステロン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:150μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から10分間、20分間、30分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は20分間に決定した。
【0155】
<Km値の測定>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のテストステロン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:25、50、100、150、200μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は89.9であることが明らかにされた。
【0156】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeCN)を含む反応液を選択した。
【0157】
実施例I2 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてケトコナゾール(ketoconazole)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(MeCN)が、当該被験物質(即ち、ケトコナゾール)と前記指標基質(即ち、テストステロン)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0158】
実施例I3 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に30000μmol/Lのテストステロン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:150μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0159】
実施例I4 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に30000μmol/Lのテストステロン(指標基質)を5μL添加した(終濃度:150μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0160】
実施例I5 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0161】
実施例I6 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0162】
実施例I7 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加する(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、30000μmol/Lのテストステロン(指標基質)を5μL(終濃度:150μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0163】
実施例J1 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(第一工程))
薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)であることから、表1記載の如く、前記指標基質としてミダゾラム(midazolam)を選択した。因みに、当該選択により、表2記載の如く、酵素反応はミダゾラム ヒドロキシレーション(Midazolam hydroxylation)に決定され、また前記指標基質の代謝体は1’−ヒドロキシミダゾラム(1'-hydroxymidazolam)に決定された。
【0164】
次いで、前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液が下記の手順に従い選択された。
【0165】
(a)まず当該前記酵素と前記指標基質とを溶解するのに適する溶媒として、表3記載の如く、MeCN、MeOH若しくはEtOHのいずれかを選択できるが、ここではMeCNを仮に選択する。
(b)次いで、選択されたMeCNを含む反応液における前記指標基質の濃度を、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適するように決定するために、代謝反応に係る時間の検討及びKm値の測定(具体的には、Km値×1/8を最低濃度とし、Km×2を最高濃度とした、合計で6点の前記指標基質の濃度での検討)を下記のように実施した。そして「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がIC50である場合には、表4記載の如く、前記濃度をKm値付近の一点(反応液中の終濃度:4μmol/L)を前記指標基質の濃度として決定した。一方、「第四工程により測定された生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値」がKi値である場合には、前記濃度をKm×1/2、Km、Km×2の3点に決定した(表4参照)。
【0166】
<代謝反応に係る時間の検討>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、800μmol/Lのミダゾラム(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間、10分間、15分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表7記載の如く、所定の反応時間(即ち、表6記載の薬物代謝酵素の濃度における接触時間)は5分間に決定した。
【0167】
<Km値の測定>
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のミダゾラム(指標基質)を5μL添加した(終濃度:1、2、4、8、12μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析した。
このようにして、表14記載の如く、Km値は2.99であることが明らかにされた。
【0168】
そして、このようにして前記指標基質の濃度を決定することが可能であることを確認することにより、所望の環境を与えることができる候補反応液として、前記溶媒(即ち、MeCN)を含む反応液を選択した。
【0169】
実施例J2 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(第二工程))
被験物質としてケトコナゾール(ketoconazole)を用いた。
実施例1で選択された溶媒(MeCN)が、当該被験物質(即ち、ケトコナゾール)と前記指標基質(即ち、ミダゾラム)とを溶解するのに適する溶媒であることを確認することにより、実施例1で選択された候補反応液が、記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液であるとして選択した。
【0170】
実施例J3 (薬物代謝酵素がCYP3A4(TS)である場合における本発明検定方法(第三工程その1:IC50測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に800μmol/Lのミダゾラム(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から20分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、IC50を算出した。
【0171】
実施例J4 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(第三工程その2:Ki値測定))
薬物代謝酵素の濃度及び所定の反応時間として表6及び表7記載のものを用いた。
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加した後(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)、さらに当該混合物に800μmol/Lのミダゾラム(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で10分間プレインキュベーションした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始した。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させた。
代謝反応停止後、当該代謝反応を酵素反応速度論に基づきながら、後述と同様な方法に従い解析することにより、Ki値を算出した。
【0172】
実施例J5 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(第四工程))
後述の「実施例8」に記載する。
【0173】
実施例J6 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(第五工程))
後述の「実施例9」に記載する。
【0174】
実施例J7 (薬物代謝酵素がCYP3A4(MDZ)である場合における本発明検定方法(その他):MBIの確認)
0.1mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム、100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)及び0.5(v/v)%のアセトニトリルを含む反応液に、各種濃度のケトコナゾール(被験物質)を5μL添加する(終濃度0、0.02、0.05、0.1、0.2μmol/Lに相当する)。
当該混合物を37℃で5分間プレウォーミングした後、10mmol/LのNADPH溶液を100μL添加する(終濃度:1mmol/Lに相当する)ことにより、プレインキュベーションを開始する。反応開始から0分間、10分間、30分間経過した後、800μmol/Lのミダゾラム(指標基質)を5μL添加した(終濃度:4μmol/Lに相当する)添加することにより、代謝反応(反応温度:37℃)を開始する。反応開始から5分間経過した後、当該反応液に反応液容量と等量の冷メタノールを添加することにより当該代謝反応を停止させる。
その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められれば、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることを確認することができる。
【0175】
実施例8 (代謝反応後の代謝体の生成量の測定:本発明検定方法(第四工程))
実施例A7〜J7で得られた反応停止後の反応液を全て混合した後、当該混合物に50μmol/Lのデキストロファン及びフロセミドを内標準物質(I.S)として添加した。次いで、これを遠心分離(室温、3000rpm、10分間)した後、その上清を回収した。回収された上清を50倍に希釈した後、当該希釈液をフィルターろ過した。得られたろ液の一部を採取し、これをLC−MS/MSに供することにより、代謝体の生成量を下記のようにして測定した。
(1)分析条件
(a)LC−MS/MSにおける高速液体クロマトグラフィー法
分析カラム: Luna 5μ C18(2)、150mm L.×2.0mm I.D.,5μm(Phenomenex社)
カラム温度:25℃
移動相:移動相A;0.1%ギ酸水溶液、移動相B;メタノール
グラジエント条件:
【0176】
【表10】

【0177】
流量:0.2mL/min
注入量:10μL
オートサンプラー洗浄液:水/メタノール(1/1)
オートサンプラー温度:4℃
Run Time:15分間

(2)LC−MS/MSにおける質量分析法
装置:Tandem Mass Spectrometer:API 4000 Applied Biosystems /MDS SCIEX社
API interface:TurboV (ESIプローブ)
Ionization mode:Positive/Negative
測定条件:
【0178】
【表11】

【0179】
実施例9 (本発明検定方法(第五工程))
(1)測定された前記代謝体の生成量、及び、当該生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値(本発明検定方法(第五工程その1))
まず100mmol/LのEDTA−リン酸カリウム緩衝液(pH7.4)、0.5mg protein/mLのヒト肝ミクロソーム及び0.5(v/v)%のメタノールを含む溶液に、既知濃度の代謝体が添加された試料を調製した。当該試料に含まれる前記代謝体の生成量と、実施例A4〜J4に従い代謝反応が停止された後の反応液に含まれる前記代謝体の生成量とをLC−MS/MSを用いて測定した。
添加検量線試料の測定で得られたピーク面積比(前記の試料中に添加された代謝体のピーク面積/内部標準物質のピーク面積)をYとし、前記の試料中に添加された代謝体の濃度をXとする。前記X及び前記Yから、パーソナルコンピューター「臨床試験データ分析システム WDP32 ver.2.0」、Excel(Microsoft)、またはAPI4000付属のデータ解析ソフト「Analyst」等を用いて最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重み付け;1/Yまたは1/Y)を算出した(表13参照)。上記の実施例A4〜J4に従い代謝反応が停止された後の反応液についても同様にピーク面積比を求め、算出された一次回帰式に代入することにより、前記代謝体の生成量(即ち、定量値)を算出した。
このようにして算出された前記代謝体の生成量から、単位時間(分)、ミクロソーム1mg当たりの前記代謝体の生成量を算出し、さらにまた当該代謝反応の代謝速度(v)を算出した。
【0180】
代謝速度(v、nmol/min/mg protein)
=(代謝物生成量(μmol/L))/(反応時間(分))/(反応液中ヒト肝ミクロソーム濃度(mg蛋白/mL))
【0181】
【表12】

【0182】
前記代謝体の生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値である「IC50」は、以下の手順で算出した。
まず残存活性は、被験物質の濃度がゼロである場合の値(コントロール)に対する百分率であり、下記の式により算出した。
【0183】
残存活性(%)=(平均代謝速度/コントロールの平均代謝速度)×100
【0184】
次いで、残存活性をYとし、被験物質の濃度の対数をXとする。前記X及び前記Yから、残存活性が50%のときのトリメトプリムの濃度をIC50として算出した。具体的には、IC50は、50%阻害となる被験物質の濃度を挟む被験物質の他の濃度2点を用い、最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重みなし)を算出した。そして算出された一次回帰式においてY=50を与えるXの値をIC50とした。
【0185】
また前記代謝体の生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値である「Ki値」は、以下の手順で算出した。
まず前記指標基質の濃度(3濃度)毎に、代謝速度(v)の逆数(1/v)をYとし、被験物質の濃度をXとした。次いで、前記X及び前記Yから、最小二乗法により一次回帰式(Y=aX+b、重みなし)を算出した(当該プロットをDixon plotと呼ぶこともある。)。ここで直線の交点のX軸座標の絶対値を平均してこれをKiとした。上記のDixon plotから前記被験物質が有する阻害タイプを評価した。
【0186】
このようにしてなされた代謝反応に関する酵素速度論に基づく解析結果を表14に示した。
【0187】
【表13】

【0188】
(2)代謝反応に関する酵素速度論に基づく解析結果に基づく、前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度の評価(本発明検定方法(第五工程その2))
前記(1)において得られた代謝反応に関する酵素速度論に基づく解析結果(即ち、表14)から、各種の被験物質が前記酵素に対し阻害能力を有することが確認できた。また、「IC50」及び「Ki値」並びにDixon plotから、前記酵素に対する当該被験物質が有する阻害能力のタイプ及びその程度を評価することが可能となることも確認できた。さらに、当該被験物質に代えて他の被験物質(例えば、医薬品候補化合物)を用いて同様な検定を行ない、当該被験物質における上記の解析結果等と比較することにより、他の被験物質が有する前記酵素に対する阻害能力を評価できる。
【産業上の利用可能性】
【0189】
本発明により、薬物が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を簡易に且つ精度良く検定する方法が提供可能になった。
【図面の簡単な説明】
【0190】
【図1】図1は、実施例A1に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法での代謝反応に係る時間の検討結果を示す図である。当該図から、反応時間20分間までは、前記代謝体であるアセトアミノフェンの生成量は反応時間に対して線形性を保っていることが確認できた。
【図2】図2は、実施例A1に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのKm値の測定結果を示す図である。当該図の横軸を(1/前記指標基質の濃度)とし、且つ、縦軸を(1/代謝速度)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたもので、一般的には「Lineweaver-Burk plot」とも呼ばれるものである。当該結果から、Km値は52.9μmol/L、Vmax値は0.979nmol/min/mg proteinと算出された。
【図3】図3は、実施例A1に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのKm値の測定結果を示す図である。当該図の横軸を(代謝速度/前記指標基質の濃度)とし、且つ、縦軸を(代謝速度)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたもので、一般的には「Eadie-Hofstee plot」とも呼ばれるものである。当該結果から、Km値は52.9μmol/L、Vmax値は0.978nmol/min/mg proteinと算出された。
【図4】図4は、実施例A3に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのIC50の測定結果を示す図である。当該図の横軸を(阻害剤(被験物質)濃度の対数表示)とし、且つ、縦軸を(残存酵素活性)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたものである。当該結果から、IC50は2.68μmol/Lと算出された。
【図5】図5は、実施例A4に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのKi値の測定結果を示す図である。当該図の横軸を(阻害剤(被験物質)濃度の対数表示)とし、且つ、縦軸を(1/代謝速度)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたもので、一般的には「Dixon plot」とも呼ばれるものである。図中のシンボル●は、前記指標基質の濃度25μmol/L、■は、前記指標基質の濃度50μmol/L、▲は、前記指標基質の濃度100μmol/Lのときのプロットを示している。交点の横軸の値を平均することにより、Ki値は1.65μmol/Lと算出された。
【図6】図6は、実施例A7に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのMBIの確認結果を示す図である。当該図の横軸を(阻害剤(被験物質)濃度の対数表示)とし、且つ、縦軸を(残存酵素活性)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたものである。図中のシンボル●は、プレインキュベーション時間0分間、■は、プレインキュベーション時間15分間、▲は、プレインキュベーション時間30分間のときのプロットを示している。その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められることから、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることが確認された。
【図7】図7は、実施例A7に係る、薬物代謝酵素がCYP1A2である場合における本発明検定方法でのMBIの確認結果を示す図である。当該図の横軸を(プレインキュベーション時間)とし、且つ、縦軸を(残存酵素活性)として、各測定値に基づいたデータをプロットしたものである。図中のシンボル●は、阻害剤濃度0μmol/L、■は、阻害剤濃度1μmol/L、▲は、阻害剤濃度3μmol/L、◆は、阻害剤濃度10μmol/Lのときのプロットを示している。その結果、プレインキュベーション時間に依存した代謝反応阻害の増強が認められることから、Mechanism-based-inhibition(即ち、MBI)が起こっていることが確認された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法において、
(1)哺乳動物由来の薬物代謝酵素と前記酵素の基質のうち指標と成り得る指標基質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液における前記指標基質の濃度が、前記酵素による前記指標基質の代謝体を所定時間内に生成させるのに適する濃度となるような環境を与えることができる候補反応液を選択する第一工程、
(2)第一工程により選択された候補反応液の中から、前記指標基質と前記被験物質とを溶解するのに適する溶媒を含む反応液を選択する第二工程、
(3)第二工程により選択された反応液の中で、前記指標基質と、前記被験物質と、これら2者に応じた濃度である前記酵素とを接触させながら、前記酵素による前記指標基質の代謝体を生成させる第三工程、
(4)第三工程により生成された代謝体の生成量を、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計を用いて測定する第四工程、
(5)第四工程により測定された生成量、又は、当該生成量に基づき算出された前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力に係る指標値に基づき、前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価する第五工程
を有することを特徴とする検定方法。
【請求項2】
前記酵素がヒト由来チトクロムP450であることを特徴とする請求項1記載の検定方法。
【請求項3】
前記酵素がヒト肝ミクロソームであることを特徴とする請求項1記載の検定方法。
【請求項4】
前記第五程において、前記第四程の生成量又はその指標値と、対照における生成量又はその指標値とを比較し、その差異に基づいて前記酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価することを特徴とする請求項1、2又は3記載の検定方法。
【請求項5】
物質が有する、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を検定する方法において、請求項1〜4のいずれかの請求項記載の検定方法を用いて、複数の薬物代謝酵素に対する前記被験物質が有する阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価するに際して、第四工程を除く全ての工程は薬物代謝酵素毎に独立して実施し、且つ、第四工程は薬物代謝酵素毎に独立することなく実施することを特徴とする方法。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかの請求項記載の検定方法によって、前記酵素に対する被験物質の阻害能力の有無、そのタイプ若しくはその程度を評価し、当該評価結果に基づき、所望の薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質を選抜することを特徴とする、薬物代謝能力を有する酵素を阻害する能力を有する物質の探索方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−236327(P2007−236327A)
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−65419(P2006−65419)
【出願日】平成18年3月10日(2006.3.10)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】(000002912)大日本住友製薬株式会社 (332)
【出願人】(390000686)株式会社住化分析センター (72)
【Fターム(参考)】