【目的】これまで薬物の消化管吸収の定量的評価を主目的として、小腸組織幹細胞スフェロイド由来の分化細胞における代謝・輸送能力を評価した研究は極めて少ない。そこで本研究では、ヒト小腸幹細胞スフェロイド由来の分化細胞を活用した薬物のヒト消化管吸収の定量的評価系の確立を最終的な目標とし、今回は、マテリアルとして容易に入手可能なマウスで小腸スフェロイド培養系を構築し、分化細胞を用いた代謝・輸送特性に関する基礎検討を実施した。【方法】マウス十二指腸・回腸から単離したcryptをマトリゲル中に包埋し、幹細胞の維持に必須な液性因子(Wnt3a/Noggin/R-spondin 3)を含むconditioned mediumを用いて3次元スフェロイド培養を行った。継代して増殖させたスフェロイドを酵素処理により単細胞に分散させ、カルチャープレート/インサートに播種した。その後、液性因子不含培地を用いて吸収上皮細胞への分化を誘導したのち、複数のトランスポーター・薬物代謝酵素の機能およびmRNA発現を評価した。【結果】カルチャーインサート上で培養した単層膜を介したP-gp基質digoxin, fexofenadine、BCRP基質dantrolene, sulfasalazineの両方向の経細胞輸送を測定した結果、P-gpおよびBCRP基質のbasal側からapical側への透過性はapical側からbasal側への透過性よりも大きく、方向性のあるベクトル輸送が観察され、その方向性はP-gp/BCRP阻害薬の同時添加により消失した。また、CYP3Aの典型基質midazolamを一定時間インキュベーション後、代謝物1@rsqm@-hydroxy midazolamの産生を評価した。その結果、複数ロットの細胞において、水酸化代謝物の産生が明確に認められ、その産生はCYP3A阻害薬ketoconazoleの同時添加によって著しく低下した。さらに、十二指腸および回腸の組織幹細胞スフェロイド由来の分化細胞において、複数のトランスポーターのmRNA発現量を検討したところ、十二指腸で高発現する葉酸取り込みトランスポーターPcftの発現は、十二指腸スフェロイド由来の分化細胞の方が高く、一方、回腸で高発現する排出トランスポーターMdr1a、Bcrpおよび胆汁酸取り込みトランスポーターAsbtの発現は、回腸スフェロイド由来の分化細胞の方が高かった。【結論】消化管組織幹細胞由来の分化細胞において、主要な代謝・輸送機能が観察可能であることが示された。また、本細胞系が、由来となる組織幹細胞の採取部位の特性を保持している事が示唆された。本実験系の活用により、吸収特性の部位差を考慮して、代謝酵素やトランスポーターが薬物の消化管吸収に与える影響を定量的に評価しうることが期待される。