Development to Neiman pick C type disease treatment of Mal-cyclodextrin

• Project/Area Number: 26505012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: オミクス計測科学
• Research Institution: Mukogawa Women's University
• Principal Investigator: Okada Yasuyo 武庫川女子大学, 薬学部, 講師 (70211117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市川 厚 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (10025695) ; 入江 徹美 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (60150546) ; 竹山 志朱代 (堀山 / 竹山 志朱代(堀山志朱代)) 武庫川女子大学, バイオサイエンス研究所, 助教 (80411982) ; 西川 淳一 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (90218131)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): BAMBA takeshi 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (10432444)
• Research Collaborator: UEDA erika
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ニーマンピックＣ型病 / マルトシル－βシクロデキストリン / コレステロール / リソゾーム / LC/MS / ニーマン一ピック病Ｃ型 / ニーマンピック病Ｃ型 / マルトシル‐βシクロデキストリン

Outline of Final Research Achievements

Niemann-Pick Type C (NPC) disease is a lysosomal storage disease characterized by excess accumulation of unesterified cholesterol in the lysosomes. β-cyclodextrin derivatives (βCDs) form inclusion complexes with unesterified cholesterol and are a subject of intense research in the context of treating the NPC disease. In this study, we used quantitative LC/MS/MS to demonstrate that a 6-O-α-maltosyl-β-cyclodextrin derivative (Mal-βCD) is internalized by Npc1 KO and CHO-JP17 cells by fluid-phase endocytosis. This is followed by Mal-βCD transport to the lysosomes, where the majority of Mal-βCD is metabolized to Glc-βCD. Finally, the lysosomal βCDs and unesterified cholesterol are released to the extracellular fluid. We believe that our study makes a significant contribution to the literature because it not only provides insight into the intracellular fate of internalized Mal-βCD but also may inform future treatment of the NPC disease.

Research Products

• [Journal Article] Role of lipid raft components and actin cytoskeleton in fibronectin-binding, surface expression, and de novo synthesis of integrin subunits in PGE2- or 8-Br-cAMP-stimulated mastocytoma P-815 cells (2014)
  • Author(s): Yasuyo Okada, Jyun-ichi Nishikawa, Masanori Semma, Atsushi Ichikawa
  • Journal Title: Biochem. Parmacol Volume: 88 Issue: 3 Pages: 364-371
  • DOI: 10.1016/j.bcp.2014.01.039
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Niemann-Pick 病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞の6-O-α-maltosyl-βcyclodextrinによるコレステロールとコレステロールエステルのレベル変化 (2017)
  • Author(s): 岡田安代, 上田恵梨香, 木村夏美, 松本渚, 近藤悠希, 石塚洋一, 入江徹美, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明. 檜垣克美, 大野耕策, 市川 厚, 西川淳一
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25
• [Presentation] ニーマンピック病Ｃ型モデル細胞のコレステロール動態に及ぼすシクロデキストリン誘導体の影響 (2016)
  • Author(s): 山縣美月, 近藤悠希,松本彩加, 坂田和, 石塚洋一, 岡田安代, 西川淳一, 市川 厚, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明, 檜垣克美, 大野耕策, 入江徹美
  • Organizer: 第33回日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学（鹿児島県・鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-12-03
• [Presentation] Niemann-Pick 病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞における6-O-α-maltosyl-β cyclodextrinのリソソームへの取り込みとコレステロールレベルへの影響 (2016)
  • Author(s): 上田恵梨香, 岡田安代, 近藤悠希, 石塚洋一, 入江徹美, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明, 檜垣克美, 大野耕策, 市川 厚, 西川淳一
  • Organizer: 第33回シクロデキストリンシンポジウム
  • Place of Presentation: かがわ国際会議場（香川県・高松市）
  • Year and Date: 2016-09-08
• [Presentation] 6-O-α-Maltosyl-β cyclodextrinによるNiemann-Pick 病Type Cの病態モデル、NPC1欠損細胞のコレステロール輸送関連遺伝子の発現量変化 (2016)
  • Author(s): 岡田安代、上田恵梨香、古本奈津子、近藤悠希、石塚洋一、入江徹美、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、檜垣克美、大野耕策、西川淳一、市川厚
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜）
  • Year and Date: 2016-03-29
• [Presentation] Niemann-Pick病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞の6-O-α-maltosyl-βcyclodextrinによるリソソームへの取り込みとコレステロールレベルの変化 (2016)
  • Author(s): 上田恵梨香、岡田安代、近藤悠希、石塚洋一、入江徹美、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、檜垣克美、大野耕策、市川 厚、西川淳一
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] Niemann-Pick病C型に対する2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrinの作用発現とエンドサイトーシスの関連 (2015)
  • Author(s): 松本朋子、近藤悠希、山縣美月、石塚洋一、岡田安代、、西川淳一、市川厚、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、檜垣克美、入江徹美、
  • Organizer: 第３２回日本薬学会九州支部会
  • Place of Presentation: 九州保健福祉大学（宮崎県・延岡市）
  • Year and Date: 2015-11-28
• [Presentation] Niemann-Pick病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞のリソソームへの6-O-α-maltosyl-βcyclodextrinの取込み (2015)
  • Author(s): 上田恵梨香、岡田安代、近藤悠希、石塚洋一、入江徹美、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、檜垣克美、大野耕策、市川 厚、西川淳一
  • Organizer: 日本薬学会近畿支部会
  • Place of Presentation: 大阪大谷大学薬学部(大阪府・富田林市）
  • Year and Date: 2015-10-17
• [Presentation] Niemann-Pick 病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞における6-O-α-maltosyl-βcyclodextrinの取込みとエンドサイト―シス経路の解析 (2015)
  • Author(s): 岡田安代、上田恵梨香、古本奈津子、西川淳一、徳丸博子、近藤悠希、石塚洋一、入江徹美、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、檜垣克美、大野耕策、市川 厚
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: デザイン・クリエイティブセンター神戸（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] Niemann-Pick 病C型に対する各種Cyclodextrin 誘導体の有効性・安全性In Vitro評価 (2014)
  • Author(s): 徳丸博子、近藤悠希、田口真紀子、中島由佳、松本朋子、石塚洋一、岡田安代、西川淳一、市川 厚、東 大志、本山敬一、有馬英俊、松尾宗明、大野耕策、檜垣克美、入江徹美
  • Organizer: 第31 回日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 第一薬科大学（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2014-12-07