Identification of novel compounds from original chemical libraries affecting autoimmune diseases.

• Project/Area Number: 18K06895
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48030:Pharmacology-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Yonezawa Tomo 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (60515964)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉田 里穂 大阪薬科大学, 薬学部, 助教 (70711729)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 自己免疫疾患 / NFkB / IRF / SEAP / HTS / IL-18 / IRF転写活性 / NFkB転写活性 / 独自ライブラリー / ハイスループットスクリーニング / IL-18シグナル / 新規リポーター細胞 / I型インターフェロン応答 / 化合物ライブラリー / 多発性硬化症

Outline of Final Research Achievements

We recently have established the cells stably expressing IRF- or NFkB-driven human secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP) by episomal vector, which can maintain constructs synchronized to host cell replication. We also introduced an another construct stably expressing two IL-18 receptor sub units and then, can monitor IL-18 specifically activated NFkB. Then, we demonstrated high-throughput screening by the novel reporter cells from natural extracts, which are derived from Chinese herb medicine plants, fungi or marine bacteria, or synthetic compounds, which are gifted from Japanese organic synthetic chemists. Finally, we identified several extracts and compounds affecting IRF- or NFkB-activation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

培養細胞へエピソーマル型ベクターを用いて、恒常的に、NFkBまたはIRF制御下でSEAPを発現および分泌するリポーターを導入し、新規リポーター細胞を樹立し、ドラッグスクリーニングが可能な高感度および確度を持つ測定系を実現した。さらに、樹立したNFkB-SEAPリポーター細胞へ、IL-18受容体遺伝子を同様に導入し、IL-18特異的なNFkBを検出できるリポーター細胞およびアッセイ系も樹立した。最終的に、樹立したリポーター細胞を用いたドラッグスクリーニングにより、独自ライブラリーから薬効を保持する抽出物および化合物を同定した。抗がん剤および自己免疫疾患の治療薬創出に繋がる有意義な結果である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Wuhan University of Technology(中国)
• [Int'l Joint Research] Wuhan University of Technology(中国)
• [Int'l Joint Research] Wuhan University of Technology(中国)
• [Journal Article] Establishment of Novel Protein Interaction Assays between Sin3 and REST Using Surface Plasmon Resonance and Time-Resolved Fluorescence Energy Transfer (2021)
  • Author(s): Harada, M., Nagai, J., Kurata, R., Cui, X., Isagawa, T., Semba, H., ... & Yonezawa, T.
  • Journal Title: International journal of molecular sciences Volume: 22(5) Issue: 5 Pages: 2323-2323
  • DOI: 10.3390/ijms22052323
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Novel Reporter System Monitoring IL-18 Specific Signaling Can Be Applied to High-Throughput Screening (2020)
  • Author(s): Kurata R, Shimizu K, Cui X, Harada M, Isagawa T, Semba H, Ishihara J, Yamada K, Nagai J, Yoshida Y, Takeda N, Maemura K, Yonezawa T.
  • Journal Title: Marine Drugs Volume: 18 Issue: 1 Pages: 60-60
  • DOI: 10.3390/md18010060
  • NAID: 120006988310
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Establishment of Novel High-Standard Chemiluminescent Assay for NTPase in Two Protozoans and Its High-Throughput Screening (2020)
  • Author(s): Masamitsu Harada, Jun Nagai, Riho Kurata, Kenji Shimizu, Xiaofeng Cui, Takayuki Isagawa, Hiroaki Semba, Jun Ishihara, Yasuhiro Yoshida, Norihiko Takeda, Koji Maemura, Tomo Yonezawa
  • Journal Title: Marine Drugs Volume: 18 Issue: 3 Pages: 161-161
  • DOI: 10.3390/md18030161
  • NAID: 120006988256
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Establishment of novel cells stably secreting various human IL-18 recombinant proteins. (2019)
  • Author(s): Asuka Kumagai, Kenji Shimizu, Riho Kurata, Xiaofeng Cui, Takayuki Isagawa, Msamitsu Harada, Jun Nagai, Yasuhiro Yoshida, Kei-ichi Ozaki, Norihiko Takeda, Hiroaki Semba and Tomo Yonezawa
  • Journal Title: Current Pharmaceutical Biotechnology Volume: 20 Issue: 1 Pages: 47-55
  • DOI: 10.2174/1389201020666190206203640
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 原虫感染症における生体内を検出するアッセイ系の樹立 (2020)
  • Author(s): 米沢 朋
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会、ワークショップ（環境因子と生体防御機構をイメージする！）
  • Invited
• [Presentation] 大気汚染物質を評価するための分泌型アルカリフォスファターゼを用いたリポーター細胞の樹立 (2020)
  • Author(s): 米澤 朋、倉田 里穂、熊谷 飛鳥、尾崎 惠一、吉田 安宏
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会年会 環境因子と生体修復反応
  • Invited
• [Presentation] Establishment of novel cells stably secreting various human IL18 recombinant proteins. (2018)
  • Author(s): Asuka Kumagai, Kenji Shimizu, Riho Kurata, Xiaofeng Cui, Takayuki Isagawa, Masamitsu Harada, Jun Nagai,Yasuhiro Yoshida, Kei-ichi Ozaki and Tomo Yonezawa
  • Organizer: ASCB/EMBO meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Establishment of novel reporter cells stably maintaining transcription factor-driven human secreted alkaline phosphatase expression. (2018)
  • Author(s): Asuka Kumagai, Riho Kurata, Xiaofeng Cui, Masamitsu Harada, Jun Nagai, Yasuhiro Yoshida, Kei-ichi Ozaki and Tomo Yonezawa
  • Organizer: ASCB/EMBO meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 多様なヒト組み替えタンパク質を安定に分泌する新規細胞の樹立 (2018)
  • Author(s): 熊谷 飛鳥、清水 謙次、倉田 里穂、Xiaofeng Cui、砂河 孝行、原田 将光、永井 潤、吉田 安宏、尾﨑 惠一、米澤 朋
  • Organizer: 第４１回日本分子生物学会年会
• [Presentation] ヒト分泌型アルカリフォスファターゼ発現を安定に維持する新規リポーター細胞の樹立 (2018)
  • Author(s): 倉田 里穂、熊谷 飛鳥、Xiaofeng Cui、原田 将光、永井 潤、吉田 安宏、尾﨑 惠一、米澤 朋
  • Organizer: 第４１回日本分子生物学会年会
• [Book] 別冊Bio Clinica Vol. 9， No.1, ヒトIL-18特異的シグナルを検出する新規リポーター細胞の樹立および独自ライブラリーを用いた創薬への取り組み (2020)
  • Author(s): 倉田 里穂, 原田 将光, 砂河 孝行、仙波 宏章、武田 憲彦、前村 浩二、米澤 朋
  • Publisher: 北陵館
• [Book] Medical Science Digest Vol. 46， No.10, 自己免疫疾患への治療薬作出のための新規リポーター細胞の樹立: 独自ライブラリーを用いた創薬への取り組 (2020)
  • Author(s): 倉田 里穂, 原田 将光,米澤 朋
  • Publisher: ニューサイエンス社
• [Book] BIO Clinica 2019年 8月臨時増刊号 ヒトγδT細胞抗腫瘍活性を用いた新規免疫細胞治療のための創薬研究 (2019)
  • Author(s): 熊谷飛鳥, 倉田里穂, 尾崎惠一, 砂河孝行, 仙波宏章, 武田憲彦, 前村浩二, 米澤朋
  • Total Pages: 100
  • Publisher: 北隆館
• [Book] アレルギーの臨床 2019年9月臨時増刊号 新規ベーチェット病感受性遺伝子TRIM39RおよびⅠ型IFN応答 (2019)
  • Author(s): 倉田 里穂、米澤 朋、尾崎 惠一、猪子 英俊
  • Total Pages: 90
  • Publisher: 北隆館
• [Book] BIO Clinica 2019年 5月号 多発性硬化症等の自己免疫疾患治療薬作出のための化合物スクリーニング (2019)
  • Author(s): 倉田 里穂、熊谷 飛鳥、尾崎 惠一、米澤 朋
  • Total Pages: 106
  • Publisher: 北陵館