3D培養されたヒト腎近位尿細管細胞におけるシトクロムP450およびUDP-グルクロノシルトランスフェラーゼの発現、活性、および誘導能力

外因性および内因性化合物の排泄器臓器としての腎臓の役割はよく認識されていますが、腎臓が肝臓を上回るさまざまな外因性および内因性化合物に対して有意な代謝能力を持っていることを示す豊富なデータがあります。一部の化学物質による薬物代謝酵素の誘導は、薬物薬物の相互作用や薬物クリアランスにおける個人内変動を引き起こす可能性があります。この研究では、3D培養された原発性ヒト腎近位尿細管細胞（RPTEC）におけるシトクロムP450（P450）およびUDP-グルクロノシルトランスフェラーゼ（UGT）アイソフォームの発現と誘導を評価して、腎薬代謝モデルの実用性を解放しました。CYP2B6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、およびすべての検出されたUGT（UGT1A1、UGT1A4、UGT1A6、UGT1A9、およびUGT2B7）3D-RPTECのmRNAレベルは、2D-RPTECおよびHK-2細胞のレベルよりも有意に高く、ヒト腎臓皮質で。3D-RPTECのCYP1B1およびCYP2J2 mRNAレベルは、2D-RPTEC、HK-2細胞、およびヒト腎臓皮質のものに匹敵しました。ミダゾラム1'-ヒドロキシル化、トリフルオペラジンN-グルクロン酸拡張、セロトニンO-グルクロン酸化、プロポフォールO-グルクロン酸拡張、3D-RPTECのモルヒネ3グルクロン酸拡張は、2D-RPTECよりも有意に高く、ヘパールグ細胞のhePropionの患者と比較されます。、エバスチン、およびカルシトリオールヒドロキシル化は、2D-RPTECと3D-RPTECの間で差はありませんでした。2D-RPTECと比較して、3D-RPTECで、アリール炭化水素受容体およびファルネソイドX受容体のリガンドによる治療。in vitroヒト腎代謝モデルとして、3D-RPTECのP450およびUGTの発現、活動、および誘導能力に関する情報を提供しました。有意性声明この研究は、3D-RPTECにおけるP450とUGTの発現が2D-RPTECおよびHK-2細胞の発現よりも高いことを実証しました。結果は、ヒト腎臓皮質の結果に匹敵しました。3D-RPTECは、セルラにおける腎臓P450、UGT、およびヒト腎薬の代謝の誘導を評価するのに役立ちます。

The role of the kidney as an excretory organ for exogenous and endogenous compounds is well recognized, but there is a wealth of data demonstrating that the kidney has significant metabolizing capacity for a variety of exogenous and endogenous compounds that in some cases surpass the liver. The induction of drug-metabolizing enzymes by some chemicals can cause drug-drug interactions and intraindividual variability in drug clearance. In this study, we evaluated the expression and induction of cytochrome P450 (P450) and UDP-glucuronosyltransferase (UGT) isoforms in 3D-cultured primary human renal proximal tubule epithelial cells (RPTEC) to elucidate their utility as models of renal drug metabolism. CYP2B6, CYP2E1, CYP3A4, CYP3A5, and all detected UGTs (UGT1A1, UGT1A4, UGT1A6, UGT1A9, and UGT2B7) mRNA levels in 3D-RPTEC were significantly higher than those in 2D-RPTEC and HK-2 cells and were close to the levels in the human kidney cortex. CYP1B1 and CYP2J2 mRNA levels in 3D-RPTEC were comparable to those in 2D-RPTEC, HK-2 cells, and the human kidney cortex. Midazolam 1'-hydroxylation, trifluoperazine N-glucuronidation, serotonin O-glucuronidation, propofol O-glucuronidation, and morphine 3-glucuronidation in the 3D-RPTEC were significantly higher than the 2D-RPTEC and comparable to those in the HepaRG cells, although bupropion, ebastine, and calcitriol hydroxylations were not different between the 2D- and 3D-RPTEC. Treatment with ligands of the aryl hydrocarbon receptor and farnesoid X receptor induced CYP1A1 and UGT2B4 expression, respectively, in 3D-RPTEC compared to 2D-RPTEC. We provided information on the expression, activity, and induction abilities of P450s and UGTs in 3D-RPTEC as an in vitro human renal metabolism model. Significance Statement This study demonstrated that the expression of P450s and UGTs in 3D-RPTEC was higher than those in 2D-RPTEC and HK-2 cells. The results were comparable to that in the human kidney cortex. 3D-RPTEC are useful for evaluating the induction of kidney P450s, UGTs, and human renal drug metabolism in cellulo.