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Search for new natural products with anticancer potential in targeting with AMPK, and their combination effects with metformin

Research Project

Project/Area Number 17K08346
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural medicines
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Mimaki Yoshihiro  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (90229790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横須賀 章人  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20318190)
松尾 侑希子  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (70434016)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsAMPK / isoschaftoside / HepG-2 細胞 / 細胞毒性 / メトホルミン / イレイセン / Clematis mandshurica / AMPK活性化 / Glycyrrhiza uralensis / フラボノイド誘導体 / オオキンケイギク / HepG2ヒト肝がん細胞 / 天然物 / フラボノイド配糖体 / 併用効果 / HepG2細胞 / 抗腫瘍活性 / AMPK活性化作用 / 構造決定 / Juniperus horizontalis / ジテルペン類 / 腫瘍細胞毒性
Outline of Final Research Achievements

Flavone C-glycosides (1-7) were isolated from Glycyrrhiza uralensis seeds for the first time. Isoschaftoside (3) significantly enhanced the AMPK activity in HepG-2 human hepatoma cells at a sample concentration of 2 mM. On the other hand, apigenin 6,8-di-C-α-L-arabinopyranoside (1) tended to activate AMPK in an inversely dose-dependent manner in HepG-2 cells. As a result of our systematic screening for an increasing cytotoxic effect of metformin by combination of a crude drug extract on HepG-2 cells, the addition of a Clematis Radix extract to metformin was found to enhance the cytotoxicity of metformin against HepG-2 cells. When the AMPK inhibitor was added to the mixture of a Clematis Radix extract and metformin, the combination cytotoxic effect decreased. Phytochemical investigation of the roots and rhizomes of Clematis mandshurica led to the isolation of six triterpene glycosides, including one new compound.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

難治がんの克服を目的とし、天然物を対象とした系統的なAMPK活性化物質の探索研究は、国内外を含め未開拓の研究分野である。本研究課題のように、AMPKに着目した漢方系生薬の活性スクリーニングはこれまでにほとんど例がなく、天然からの新規抗がん剤シーズの探索研究としては新たな試みである。HepG2ヒト肝がん細胞を用いたスクリーニングの結果、イレイセンエキスはメトホルミンの細胞毒性を増強させた。この結果は、AMPK活性化を介した新しいタイプの抗がん剤シーズの発見の端緒となることが期待される研究成果である。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Identification of Flavone C-glycosides from Glycyrrhiza uralensis Seeds and Their Effects on AMPK Activation2020

    • Author(s)
      Yukiko Matsuo, Tomoki Iguchi, Minpei Kuroda, Mizue Ishiguro, Takuro Nara, Kazuhiro Takatori, and Yoshihiro Mimaki
    • Journal Title

      Jpn. J. Pharmacog.

      Volume: 74 Pages: 108-109

    • NAID

      130008085980

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 漢方系生薬エキスとメトホルミンの併用効果およびキンポウゲ科Clematis mandshurica根及び根茎の化学成分2021

    • Author(s)
      平野愛実、青木柾行、高取和広、小黒愛理、松尾侑希子、横須賀章人、三巻祥浩
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 特定外来植物からの医薬品シーズの探索研究 (3) ナガエツルノゲイトウ地下部およびオオキンケイギク頭花の成分研究2021

    • Author(s)
      加藤宏直、木村優花、藤井拓也、三宅克典、黒田明平、松尾侑希子、横須賀章人、三巻祥浩
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 漢方系生薬とメトホルミンの併用効果2020

    • Author(s)
      奈良拓郎、青木柾行、松尾侑希子、三巻祥浩
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 生薬ゴシュユの生活習慣病治療薬のシーズ探索研究2018

    • Author(s)
      野﨑智椰、中川実香、松尾侑希子、深谷晴彦、稲葉二朗、三巻祥浩
    • Organizer
      第62回 日本薬学会関東支部大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Juniperus horizontalis の化学成分 (2)2017

    • Author(s)
      松本 憲哉、小笠原里歩、松尾侑希子、深谷 晴彦、三巻 祥浩
    • Organizer
      日本生薬学会 第64回年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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