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詳細

荒川　大 (アラカワ　ヒロシ)

  • 薬学研究科レギュラトリーサイエンス分野　教授
Last Updated :2026/04/03

研究者情報

学位

  • 博士（薬学）（2013年03月 金沢大学）

科研費研究者番号

  • 40709028

J-Global ID

研究キーワード

  • 薬物誘発性腎毒性   薬物動態   

研究分野

  • ライフサイエンス / 医療薬学 / 薬物動態学

経歴

  • 2025年05月 - 現在  名古屋市立大学大学院薬学研究科 レギュラトリーサイエンス分野教授
  • 2018年04月 - 現在  金沢大学がん進展制御研究所研究員（兼任）
  • 2021年02月 - 2025年04月  金沢大学医薬保健研究域 薬学系准教授
  • 2016年02月 - 2021年01月  金沢大学医薬保健研究域薬学系助教
  • 2013年04月 - 2016年01月  高崎健康福祉大学薬学部助教

学歴

  • 2013年 -   金沢大学大学院   自然科学研究科   生命科学専攻
  •         - 2007年   東京理科大学   薬学部   薬学科

所属学協会

  • 日本薬学会   American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics (ASPET)   日本痛風・核酸代謝学会   日本薬剤学会   日本薬物動態学会   International Society for the Study of Xenobiotics   日本動物実験代替法学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • 個別化医療を目指した臨床薬物動態学 1(基礎編)
    広川書店 2016年03月
  • 個別化医療を目指した臨床薬物動態学 2(治療薬物モニタリング編)
    広川書店 2016年03月

講演・口頭発表等

  • 肝・腎薬物動態・毒性予測におけるmicrophysiological systemの活用  [招待講演]
    荒川 大
    第30回 創剤フォーラム 若手研究会 2025年11月
  • ハイコンテント分析を用いた薬物性腎障害評価手法の開発  [招待講演]
    荒川 大
    日本動物実験代替法学会第38回大会 2025年11月
  • 画像診断を活用した化学物質誘発性近位尿細管障害のin vitro評価  [招待講演]
    荒川 大
    ニコンソリューションズMPSシリーズセミナー 2025年10月
  • 胆汁回収が可能な肝細胞培養系icHepを用いた薬物代謝物の血中・胆汁振り分けのin vitro評価  [招待講演]
    荒川 大
    日本薬物動態学会第40回年会 2025年10月
  • Elucidation of renal pharmacokinetics and drug safety mechanisms utilizing three-dimensional cultured human proximal tubular epithelial cells  [招待講演]
    Hiroshi Arakawa
    日本薬物動態学会第４０年会 2025年10月
  • Development of in vitro evaluation model for drug-induced proximal tubular injury using 3D cultured human proximal tubular epithelial cells  [招待講演]
    Hiroshi Arakawa
    KSOT Network Meeting 2025年10月
  • 三次元培養近位尿細管上皮細胞を用いた小林製薬紅麹食品汚染物質プベルル酸の腎障害評価  [招待講演]
    荒川 大
    第55回日本腎臓学会西部学術大会 2025年10月
  • 近位尿細管上皮細胞スフェロイドを用いた化学物質誘発性腎障害のin vitro評価系の開発  [招待講演]
    荒川 大
    環境衛生部会フォーラム 2025年09月
  • 胆汁成分の回収が可能な肝細胞培養系icHepの作成と薬物動態解析への応用  [招待講演]
    荒川 大
    第465回CBI学会講演会 「最新のin vitro, 動物, in silico (PBPK) 手法による薬物動態予測の深化」 2025年07月
  • 3D培養ヒト近位尿細管上皮細胞を用いた薬物誘発性腎障害 in vitro 評価法の研究開発  [招待講演]
    荒川大
    日本毒性学会 2025年07月 口頭発表（招待・特別）
  • 三次元培養近位尿細管上皮細胞3D-RPTECを用いた薬物誘発性腎障害評価系の開発  [招待講演]
    荒川大
    日本毒性学会 2025年07月 口頭発表（招待・特別）
  • 化学物質誘発性腎障害の評価における画像診断法の活用  [招待講演]
    荒川 大
    日本薬学会第145年会 2025年03月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 薬物動態・安全性評価研究におけるmicrophesiological systemの有用性  [招待講演]
    荒川 大
    第23回 Top Runners in TRS 2024年12月
  • 薬物誘発性腎障害のin vitro評価における画像診断の有用性  [招待講演]
    荒川 大
    CBI学会2024年大会 2024年10月
  • 腸肝連結microphysiological systemを用いた薬物動態の臓器間相互作用解析  [招待講演]
    荒川 大
    第26回日本神経消化器病学会 2024年09月 口頭発表（招待・特別）
  • In Vitro Evaluation Methods for Hepatic and Renal Drug Disposition and Toxicity  [招待講演]
    Hiroshi Arakawa
    2024 ISSX/JSSX Meeting 2024年09月 口頭発表（招待・特別）
  • 胆汁成分が回収可能な肝細胞培養系icHepを用いた薬物胆汁排泄評価  [招待講演]
    荒川 大
    第 31 回肝細胞研究会 2024年07月
  • オルガノイド培養を用いた薬物動態・毒性評価の新展開  [招待講演]
    荒川大
    第51回日本毒性学会学術年会 2024年07月 口頭発表（招待・特別）
  • 薬物代謝反応における小胞体トランスポーターの役割  [招待講演]
    荒川大
    日本薬剤学会第39年会 2024年05月 口頭発表（招待・特別）
  • 腎・肝の細胞モダリティを用いた薬物腎毒性及び胆汁分泌評価手法の構築  [招待講演]
    荒川大; 玉井郁巳
    日本薬学会第144年会 2024年03月 口頭発表（招待・特別）
  • 薬物肝解毒反応の包括的解明を目指してー小胞体トランスポーターの解明と胆汁回収が可能な肝細胞培養手法の構築ー  [招待講演]
    荒川大
    第3回新規Cell Based Assay ワーキンググループ研究会 2024年03月
  • InnoCellTM Tプレートを用いた腎組織スライス初代培養法の樹立と薬物腎毒性評価における有用性  [招待講演]
    荒川大
    第２回新規Cell Based Assay ワーキンググループ研究会 2023年12月
  • 薬物動態の臓器間相互作用の解明を目的とした肝・腎細胞培養手法の構築  [招待講演]
    荒川大
    第46回日本分子生物学会年会 2023年12月
  • 薬物トランスポーターを考慮した薬物安全性評価を可能とする肝・腎細胞培養手法の構築  [招待講演]
    荒川大
    第9回AMEDレギュラトリーサイエンス公開シンポジウム 2023年12月
  • Endoplasmic reticulum membrane transporter OAT2 regulates hepatic drug metabolism  [招待講演]
    Hiroshi Arakawa
    2023 International Joint Meeting of 23rd ICCP450/38th JSSX 2023年09月 口頭発表（招待・特別）
  • 透過試験による薬物胆汁中排泄評価が可能なヒト肝細胞培養手法の構築  [招待講演]
    荒川 大; 中園優也; 玉井郁巳
    第50回日本毒性学会学術年会 2023年06月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 胆汁回収が可能なヒト肝細胞培養手法の構築と薬物胆汁中排泄予測への応用
    荒川 大; 中園優也; 玉井郁巳
    第30回HAB研究機構学術年会 2023年05月 口頭発表（招待・特別）
  • 薬物トランスポーターを考慮した薬物誘発腎毒性の評価系構築  [招待講演]
    荒川大; 樋口大智; 玉井郁巳
    日本薬学会第143回 2023年03月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 荒川大; 樋口大智; 根立志帆; 玉井郁巳
    第49回日本毒性学会学術年会 2022年07月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 尿酸の生理作用解明を目指した尿酸結合タンパク質の探索  [招待講演]
    荒川 大
    第6回北陸高尿酸血症セミナー 2022年02月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  • UDP-グルクロン酸転移酵素活性を制御する小胞体膜トランスポーターの機能解析  [通常講演]
    荒川 大
    日本薬学会第141年会 2021年03月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 腸肝連結型microphysiological systemを用いた薬物動態の臓器連関研究  [招待講演]
    荒川 大
    第20回日本再生医療学会総会 2021年03月 口頭発表（招待・特別）
  • URAT1の基質選択性と キサンチン再吸収における役割  [招待講演]
    荒川 大
    第5回北陸高尿酸血症セミナー 2021年02月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  • トランスポーター介在性DIKIの検出を目指したin vitro評価系の構築  [招待講演]
    荒川 大
    第3回 医薬品毒性機序研究会 2021年01月 口頭発表（招待・特別）
  • 腸肝連結型MPSを用いた薬物代謝と臓器間相互作用の解析
    荒川大
    CBI学会2020プログラム 2020年10月 口頭発表（招待・特別）
  • 肝小腸連結型MPSで見えてきた薬物代謝における臓器間相互作用  [招待講演]
    荒川大
    第47回日本毒性学会学術年会 2020年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Utility of Three Dimensional Culture of Human Hepatocytes for Evaluation of Drug Metabolism Profile, Toxicity and Enzyme Induction.  [通常講演]
    Hiroshi Arakawa
    The 1st Workshop for Japan-Korea Young Scientists on Pharmaceutics. 2016年07月 Kyoto, Japan

MISC

受賞

  • 2024年05月 日本薬剤学会 奨励賞
     生体環境を模倣する新規細胞培養技術の薬物動態・毒性研究への応用に関する研究
  • 2023年09月 2023 International Joint Meeting of ICCP450/JSSX JSSX Best Poster Award
     Utility of high content analysis of drug-induced kidney injury using 3D-cultured kidney epithelial cells 
    受賞者: Hiroshi Arakawa
  • 2022年11月 日本動物実験代替法学会 第35回大会 大会長特別賞
     三次元培養ヒト初代近位尿細管上皮細胞を用いた薬物腎毒性の評価手法の構築 
    受賞者: 荒川大
  • 2022年11月 日本薬物動態学会 日本薬物動態学会奨励賞
     薬工連携による新規薬物動態評価手法の開発
  • 2021年11月 日本薬学会北陸支部 学術奨励賞
     腸肝臓器間相互作用による薬物動態変動の観測と分子メカニズムの解明 
    受賞者: 荒川 大
  • 2011年04月 4th Asia Pacific Regional ISSX Meeting 4th APISSX Best Presentation Award, 1st Place
     Upregulation of organic anion transporting polypeptide (OATP) 1A2 by depletion of androgens; a possible molecular mechanism of castration resistance in prostate cancer TWN

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 接着タンパク質を利用した新規胆汁排泄評価手法の開発
    科学技術振興機構(JST)：研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)
    研究期間 : 2024年12月 -2027年03月
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2023年04月 -2026年03月 
    代表者 : 荒川 大; 藤田 光
     
    本年度は小胞体輸送体として予備的な結果が得られていた有機アニオントランスポーターOAT2を中心とした研究をおこなった。ヒト肝細胞における薬物の小胞体代謝にOAT2が関与することを示すため、ヒト肝がん由来HepaRG細胞を用い、OAT2のノックダウン試験を行った。薬物代謝試験を行った結果、OAT2の基質ジドブジンのグルクロン酸抱合体の生成量がOAT2のノックダウンにより低下した。一方、OAT2は小胞体のみならず細胞膜にも局在するアイソフォームが存在する。そこで小胞体代謝物量を細胞内取り込み量で除することで、細胞内に取り込まれたのちのOAT2の機能解析を行った。その結果、ジドブジンの細胞内取り込み量に変化は観察されず、代謝物量を取り込み量で除した代謝活性はOAT2のノックダウンにより優位に低下した。このため、OAT2はジドブジンの小胞体膜透過に関与することで、小胞体代謝反応に関与することが示唆された。さらに、OAT2の臨床における重要性を探索するため、薬物相互作用にOAT2が関わるかについて調べた。ジドブジンは臨床においてバルプロ酸と併用すると血中濃度が上昇する。小胞体を含むヒト肝由来ミクロソーム及びHepaRG細胞を用いてUGT阻害活性を評価したところ、ヒト肝ミクロソームにおける阻害活性は臨床血漿中濃度より10倍以上高い濃度でのみ見られ、UGTの阻害では相互作用を説明できなかった。一方、HepaRG細胞におけるジドブジンのグルクロン酸抱合反応はバルプロ酸の添加により濃度依存的に低下し、その阻害親和性はバルプロ酸の臨床血中濃度と近い値となった。このため、バルプロ酸はOAT2の阻害を介してジドブジンの血中濃度を上昇させていることが示唆された。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2023年04月 -2026年03月 
    代表者 : 石田 奈津子; 中村 博幸; 荒川 大; 嶋田 努
     
    我々はこれまでの研究において，院内製剤スコポラミン軟膏の唾液腺近傍皮膚への塗布が効果的に唾液分泌を抑制すること，さらに全身性副作用を軽減しうる可能性を有することを示した。この知見からその他の薬剤でも唾液腺近傍皮膚に塗布することにより同様の効果を得られるのではないかと考えた。そこで，口腔乾燥症治療薬であり，経口薬で発汗や下痢等の全身性副作用が問題となることが多いコリン作動薬のピロカルピンを候補薬とし，ラットを用いてピロカルピンの唾液腺上部皮膚への経皮投与の有効性と安全性の検討を行った。有効性評価では，ピロカルピン軟膏を唾液腺上部皮膚に塗布したラットおよびピロカルピンを経口投与したラットにおいて投与前後に唾液量を測定した。経口投与ラットでは投与後0.5時間で，軟膏塗布ラットでは0.5, 3, 12時間の時点で投与前と比較して唾液量が有意に増加した。したがって，ピロカルピン軟膏は唾液腺上部皮膚に塗布することで唾液分泌を促進させ，その効果は経口投与より持続することが示唆された。これは唾液腺近傍皮膚にピロカルピン軟膏を塗布することにより，唾液腺組織へのピロカルピン移行性が高まり，効率的に唾液分泌を促進したためであると考えられた。一方，安全性検討のため，排便と発汗の評価を実施したところ，経口投与ラットでは投与後1時間において排便量と汗滴数の有意な増加がみられたが，軟膏塗布ラットでは変化はみられなかった。このことからピロカルピンの唾液腺上部皮膚への経皮投与は，経口投与と比較して全身性副作用が少ない可能性が考えられた。 これらのことから，新たな作用発現経路を持つ製剤である「経皮的唾液腺局所作用型外用剤」「経皮的唾液腺局所作用型外用剤」は全身性副作用が少なく，安全性の高い口腔乾燥症や流涎症に対する治療薬となることが示唆された。
  • 三次元培養ヒト近位尿細管上皮細胞を用いた薬物誘発性腎障害in vitro評価手法の開発
    国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）：医薬品等規制調和･評価研究事業
    研究期間 : 2023年07月 -2026年03月
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2023年04月 -2026年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2023年06月 -2025年03月 
    代表者 : 玉井 郁巳; 荒川 大; 白坂 善之; 中島 美紀
  • icHep細胞を用いた胆汁中排泄過程の評価システムの構築
    日本医療研究開発機構(AMED)：医薬品等規制調和・評価研究事業
    研究期間 : 2022年08月 -2025年03月 
    代表者 : 荒川大
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    研究期間 : 2022年06月 -2024年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 玉井 郁巳; 荒川 大; 若山 友彦
     
    本研究では、尿酸の生理・病理作用を媒介する“尿酸センサー”を同定し、血清尿酸値（SUA）変動に伴う生体応答の全容解明を狙っている。即ち、尿酸は高等哺乳類特有に高濃度で存在し、SUAは厳密に調節されているが、生理作用の説明は、高尿酸時による尿酸塩の結晶化による炎症反応（痛風）および尿酸分子の化学的な酸化・抗酸化作用にとどまる。そこで、尿酸を感知して生体応答を司る“尿酸センサー”となるタンパク質が存在すると考え、その分子的実体の同定を進めている。予試験で見つけられている、尿酸センサー候補となった尿酸結合タンパク質であるCD38タンパク質について、R3年度には新たな知見が得られた。CD38は生体の恒常性維持に必須な補酵素NADの分解に関わる酵素であるが、尿酸はCD38活性に影響することでNADを調節していることを見い出し、学術論文として公表するに至った。具体的には、尿酸一ナトリウム塩（MSU, monosodium urate）から生じる尿酸結晶は痛風発作に至る炎症を誘発する。本研究では、MSUがCD38を活性化(発現誘導)し、その結果NAD分解が促進され、同時に炎症性サイトカインが誘導されることをin vitro試験系で得た。MSUによる炎症は、NLRP3インフラマソームにより説明されるが、MSU刺激により生じるNAD量減少メカニズは未解明のままであった。得られたCD38の活性化は、新たな炎症抑制作用や尿酸関連疾患の詳細に迫る知見を得ることができる成果となった。 本成果は、当初計画していた尿酸センサーとしてCD38が働いていることを示すものであり、CD38活性調節による尿酸の病理・生理作用の詳細をさらに進める予定である。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
    研究期間 : 2020年10月 -2023年03月 
    代表者 : 酒井 康行
     
    代表者の酒井は，分担者の杉浦・荒川および協力研究者の木村（東海大）と共同で，これまで開発したMPSデバイスを用い、種々の薬物を用いた薬物の消化管膜透過性および肝代謝について評価した。この実験を基に荒川はさらに解析を進め，腸肝MPSでこれまでに観察された薬物グルクロン酸抱合活性の変動要因として、小胞体膜に局在するトランスポーターに着目し、検討を行った。その結果、有機アニオントランスポーターが薬物のグルクロン酸抱合活性を調節することを明らかとした。一方，分担者の杉浦は，これまでに開発してきた複数臓器デバイス、圧力駆動型OrganS-on-a-chipを用いて、より多くの薬剤で臓器間相互作用を評価するための樹脂製の腸肝連結型OrganS-on-a-chipを設計し、試作した。また、腸肝連結型OrganS-on-a-chipの臓器スケーリング最適化に向け、肝臓の三次元灌流デバイスを開発し、分担者の荒川らと共に，HepG2細胞の灌流培養による肝機能を評価した。さらに酒井らは，協力研究者の木村の開発したオンチップ送液型のMPSデバイスを用い，腸管と肝細胞の共培養を実施，灌流に加えて酸素透過膜を用いるオンサイト酸素供給にて，両細胞の相互作用により薬物代謝亢進を観測した。さらに酒井らは，協力研究者の木村の開発したオンチップ送液型のMPSデバイスを用い，腸管と肝細胞の共培養を実施，灌流に加えて酸素透過膜を用いるオンサイト酸素供給にて，両細胞の相互作用により薬物代謝亢進を観測した。
  • 国立研究開発法人日本医療研究開発機構 (AMED)：医薬品等規制調和・評価研究事業
    研究期間 : 2020年07月 -2023年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 迅速な医薬品の胆汁中移行性評価を可能にする肝細胞培養系の開発
    独立行政法人科学技術振興機構(JST)：研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）
    研究期間 : 2021年05月 -2022年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 中分子化合物の脳内デリバリーを目指した血液脳関門輸送体の探索
    公益財団法人 武田科学振興財団：2020年度 薬学系研究助成
    研究期間 : 2020年11月 -2022年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 若手研究
    研究期間 : 2020年04月 -2022年03月 
    代表者 : 荒川 大
     
    本研究では、血液脳関門における薬物トランスポーターを同定することを目的とした。Kp,uu,brain値が1を超える薬物を文献調査から抽出し、これら薬物のhCMEC/D3細胞における温度依存的な取り込み試験を行い、トランスポーター介在輸送が期待される薬物を絞り込んだ。さらに、輸送体標的型siRNAライブラリーを用いたスクリーニング試験を行い、OCTN2がアリピプラゾールの脳移行に関与する取り込み輸送体であることが示された。推定された輸送体のみに検討を絞った従来の限定的な手法と比べ、本手法は未知の薬物輸送体を同定する手法として有用であることが示唆された。
  • 薬物のグルクロン酸抱合反応における小胞体トランスポーターOAT2の役割解明を目指した探索的挑戦
    公益財団法人 持田記念医学薬学振興財団：2019年度 研究助成金
    研究期間 : 2019年11月 -2020年12月 
    代表者 : 荒川 大
  • 透過試験による新規胆汁中排泄評価システムの構築
    独立行政法人科学技術振興機構(JST)：2019年度A-STEP機能検証フェーズ 試験研究タイプ
    研究期間 : 2019年11月 -2020年11月 
    代表者 : 荒川 大
  • 脳内デリバリーを促進するトランスポーターの探索
    公益財団法人 上原記念生命科学財団：研究奨励金
    研究期間 : 2019年03月 -2020年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 肝障害時における分子標的薬イマチニブの消化管吸収変動メカニズムの解明
    公益財団法人薬学研究奨励財団：薬学及び関連諸分野の研究に対する助成
    研究期間 : 2017年04月 -2019年10月 
    代表者 : 荒川 大
  • 国際交流助成
    公益財団法人 加藤記念バイオサイエンス振興財団：
    研究期間 : 2019年04月 -2019年09月 
    代表者 : 荒川 大
  • 肝障害時における分子標的薬の腎蓄積メカニズムの網羅的解析
    公益財団法人中冨健康科学振興財団：研究助成金（1）健康の維持・増進に関する医学的・薬学的研究
    研究期間 : 2018年04月 -2019年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 肝障害時における分子標的薬の腎蓄積メカニズムの解明と腎毒性回避を目指した投与設計法の開発
    一般財団法人横山臨床薬理研究助成基金：平成29年度 研究助成
    研究期間 : 2017年10月 -2018年05月 
    代表者 : 荒川 大
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 荻原 琢男; 矢野 健太郎; 荒川 大; 井戸田 陽子
     
    P-glycoprotein (P-gp)などの排出系トランスポーター群は細胞内に取り込まれた薬物の多くを細胞外に排出し、がん多剤耐性の主要な因子として機能している。本研究結果から、排出系トランスポーター群の輸送機能は各種足場タンパクによって臓器特異的に調節されていることが示された。また、肺がんのように、複数種の排出系トランスポーターが同一の足場タンパクにて調節される組織が存在することが示された。したがって、ある種のがん組織においては特定の足場タンパクの機能を抑制することで、がん多剤耐性に関わる排出系トランスポーターの網羅的な非働化が可能となることが示唆された。
  • 分子標的薬による血清クレアチニン値上昇メカニズム解明と評価モデルの構築
    公益財団法人北國がん基金：研究活動助成
    研究期間 : 2017年04月 -2018年03月 
    代表者 : 荒川 大
  • 核磁気共鳴法を利用したペプチドトランスポーター標的型がん診断プローブの創出
    研究期間 : 2016年 -2018年

担当経験のある科目

  • テーラーメイド医療学高崎健康福祉大学
  • 薬物動態学高崎健康福祉大学

その他のリンク

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