Development of a novel medication targeting AT1R-coupled beta-arrestin for pulmonary fibrosis.

• Project/Area Number: 22KF0359
• Project/Area Number (Other): 22F22410 (2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2022)
• Section: 外国
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Kobe Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 江本 憲昭 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (30294218)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): RAMADHIANI RISA 神戸薬科大学, 薬学部, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2024: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2022: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: 特発性肺線維症 / βアレスチン / アンギオテンシンⅡ 1型受容体

Outline of Research at the Start

特発性肺線維症（Idiopathic pulmonary fibrosis; IPF）は進行性で予後不良の疾患である。現時点で臨床に使用されている薬剤は進行を抑制する効果は認められるものの有効性は限られており、全く新規の作用機序を持つ薬剤の開発が望まれている。本研究では全く新たなIPF治療薬の開発を目的として、アンギオテンシンⅡ 1型受容体のβアレスチン経路を標的とした小分子を細胞生物学的なハイスループットスクリーニング法を用いて単離・同定し、これを薬理学的に解析することを目的とする。有望な候補化合物を得られた場合には、最終的に候補化合物をIPFモデルマウスに投与し、その有効性を確認する。

Outline of Annual Research Achievements

特発性肺線維症（Idiopathic pulmonary fibrosis; IPF）は進行性で予後不良の疾患である。現時点で臨床現場で使用されている薬剤は進行を抑制する効果は認められるものの有効性は限られており、全く新規で有効な薬剤の開発が望まれている。IPFの病態にアンギオテンシンⅡ 1型受容体（AT1R）のβアレスチン経路が関与していることが示唆されており、AT1Rのβアレスチン経路を選択的に阻害することが、IPFに対する新たな治療戦略になる可能性が期待される。本研究では新たな作用機序を持つIPF治療薬の開発を目的として、アンギオテンシンⅡ 1型受容体のβアレスチン経路を標的とした小分子を単離・同定し、これを薬理学的に解析することを目的とする。
結合シミュレーションでヒトAT1Rに高親和性結合する小分子の探索を実施し、500万個の公知化合物から候補化合物として200分子を選択した。これらの化合物のβアレスチン経路の阻害作用とポテンシーをSplit Luc HEK293 AGTR1 β-Arrestin-2 Cell Lineを用いてハイスループットスクリーニングを実施した。またAT1R がGq/11 を活性化すると細胞内Ca2+濃度が上昇するので、これを蛍光Ca2+指示薬Fluo 4 で測定することでGタンパク経路の活性を検出できる。これら2 方法を用いて、各分子をハイスループット解析し、Gタンパク質経路に影響を及ぼさず、βアレスチン経路を選択的に阻害する化合物を選択する。当該年度は150化合物についてスクリーニングを実施した。前年度と合わせて合計200化合物についてスクリーニングを実施し、βアレスチン経路を選択的に阻害する化合物を得ることはできなかった。しかしながら、アンギオテンシンⅡの存在下で興味深い挙動を示す化合物を２化合物同定できた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目的であるβアレスチン経路を選択的に阻害する化合物を得ることはできなかったものの、アンギオテンシンⅡの存在下で興味深い挙動を示す化合物を２化合物同定できたため。

Strategy for Future Research Activity

今回のスクリーニングでは、200化合物のスクリーニングの結果、βアレスチン経路を選択的に阻害する化合物を同定することはできなかった。一方、アンギオテンシンⅡの存在下で興味深い挙動を示す化合物を２化合物同定できたため、今後はこの化合物について、さらに詳細な薬理学的特性の解析を実施する。また、これらの化合物をブレオマイシン誘発性の肺線維症モデルマウスに投与し、生体での有効性について検討することを考慮する。