患者由来の誘導性多能性幹細胞に対するゲフィチニブの細胞毒性は、臨床環境におけるゲフィチニブ誘発性肝障害を反映しています

Gefitinibは、EGFR変異を伴う非小細胞肺癌（NSCLC）の治療に使用される重要な薬物です。ゲフィチニブ療法は、EGFR変異患者の無増悪生存率のための従来の化学療法よりも優れています。ただし、患者の10〜26％がGefitinib治療中にグレード3以上の肝毒性を発症します。したがって、臨床使用前の肝毒性の前臨床試験の開発が望ましい。本研究では、前臨床試験開発のプラットフォームとして、誘導多能性幹細胞（IPSC）およびIPSC由来の肝細胞（IPSC-HEPS）の使用を評価しました。患者由来のIPSCは、重度の肝毒性[毒性群（T群）]または軽度の肝毒性[臨床毒性グループ（Nグループ）]の2つのグループから得られた末梢血単核細胞を再プログラミングすることにより生成されました。肝毒性を調べるために、TとNグループの両方のiPSCを肝細胞に分化して、iPSC-HEPSを得ました。分化は、ウエスタンブロッティングと定量的PCR分析を介して、アルブミンやα-フェトプロテインなどの肝細胞マーカーの発現レベルを測定することで確認されました。乳酸デヒドロゲナーゼ放出アッセイを使用して、ゲフィチニブ治療後のIPSCおよびIPSC-HEPSの細胞毒性を評価しました。T群からのiPSCにおけるゲフィチニブ誘発性細胞毒性は、Nグループのそれよりも有意に高かったが、iPSC-HEPSのグループ間に有意差はなかった。これらの結果は、前臨床評価でiPSCを使用することが、臨床使用におけるゲフィチニブ誘発性細胞毒性の予測の良い指標である可能性があることを示唆しています。

Gefitinib is a key drug used in the treatment of non-small cell lung cancer (NSCLC) with EGFR mutations. Gefitinib therapy is superior to conventional chemotherapy for the progression-free survival rate of patients with EGFR mutations. However, 10-26% of patients develop grade 3 or higher hepatotoxicity during gefitinib treatment; therefore, the development of preclinical tests for hepatotoxicity prior to clinical use is desirable. The present study evaluated the use of induced pluripotent stem cells (iPSCs) and iPSC-derived hepatocytes (iPSC-heps), as a platform for preclinical test development. Patient-derived iPSCs were generated by reprogramming peripheral blood mononuclear cells obtained from two groups of gefitinib-treated patients with severe hepatotoxicity [toxicity group (T group)] or mild hepatotoxicity [no clinical toxicity group (N group)]. To examine the hepatotoxicity, the iPSCs from both T and N groups were differentiated into hepatocytes to obtain iPSC-heps. Differentiation was confirmed by measuring the expression levels of hepatocyte markers, such as albumin or α-fetoprotein, via western blotting and quantitative PCR analyses. Cytotoxicity in iPSCs and iPSC-heps after gefitinib treatment was evaluated using a lactate dehydrogenase release assay. The gefitinib-induced cytotoxicity in iPSCs from the T group was significantly higher than that from the N group, whereas there were no significant differences between the groups of iPSC-heps. These results suggested that using iPSCs in preclinical assessment may be a good indicator for the prediction of gefitinib-induced cytotoxicity in clinical use.