食品成分からの口腔がん予防活性化合物の探索法確立と単離同定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11299
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 渋谷 恭之 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90335430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 誠司 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20260614) ; 梅田 正博 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (60301280) ; 青木 尚史 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60747252) ; 堀井 幸一郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70571686)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 口腔前癌病変 / 食品 / 抗腫瘍効果

Outline of Annual Research Achievements

食品において抗腫瘍活性を示す化合物の報告がなされているが、有効性が低いなどの理由から実際に臨床応用されているものは少ない。しかし近年抗腫瘍作用の新たなターゲットとして注目されているmRNA成熟過程の阻害活性を指標に探索を行えば、抗腫瘍活性を有する食品化合物を新規に、効率よく発見できる可能性が高い。そこで本研究では、mRNA成熟過程を阻害する化合物を食品の中からin vitroアッセイ系を用いて探索し、白板症などの前がん病変に対して高い発がん抑止力を持つ化合物として抽出後、臨床応用を目標にタブレット形態などに加工してin vivoでの評価試験を展開することを目標としている。現在、食品からの抗腫瘍活性物質の抽出は京都大学生命科学科増田准教授の研究室に名古屋市立大学の大学院生を派遣し実施している。ヒト由来口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2,3,4に、イントロンを含むレニラルシフェラーゼ発現ベクターを導入し、安定株を取得し、mRNAスプライシング阻害活性を持つスプライソスタチン（SSA）を用いて評価し、最も良い結果の得られた株を用いてmRNAの成熟阻害活性を持つ化合物の探索を進めている。従って濃度依存的にレニラルシフェラーゼの活性が低下するサンプルを探索している最中である。既にこの機序を利用したアッセイ系は確立しており、抗腫瘍活性を有すると思われる化合物の同定作業も同時に行っている。また発癌剤4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO)をマウスに経口投与して自然発生的に口腔前癌病変を誘発させる4NQO発癌モデルを名古屋市立大学の大学院生が名古屋市立大学医学研究科附属実験動物研究教育センターで作成している。この動物実験モデルに前述の抽出食品化合物をタブレット形態などに加工して、長期間口腔に滞留する工夫を行い、口腔がんの発症を未然に防ぐ新たな方法を模索する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

京都大学への大学院生派遣の手続きやその大学院生の確保が遅れたため、現在おおよそ半年遅れで進んでいるが、その他に問題はない。

Strategy for Future Research Activity

引き続き食品からmRNAの成熟阻害の作用機序を利用したアッセイ系により抗腫瘍効果を有する化合物の探索を進める。候補となったサンプルはRNA-FISHを用いてmRNAの局在が核内に局在化するかを観察する。またRT-PCRによるレニラルシフェラーゼmRNAのスプライシング状態の解析を行い、サンプルの作用点がスプライシング段階であるかを判定する。活性の確認された食品成分は有機溶媒を用いた様々な分画や高速液体クロマトグラフィーHPLCによるピークの分取により活性化合物を単離・精製する。精製化合物は液体クロマトグラフ質量分析LC-MassやNMR等のデータから構造を決定する。また、4NQO発癌モデルを用い、0.001%に希釈した4NQOと化合物を交互に120日間経口投与し、病理標本にて対照群と比較して舌前癌病変の面積や癌誘発匹数に違いがあるかを調べる。さらに既に舌前癌病変を発症した4NQO発癌モデルに対する治療効果も検討する。

Causes of Carryover

本研究では食品化合物からの抗腫瘍活性物質の単離精製がその成果の中核に位置する。食品化合物からの抗腫瘍活性物質の単離精製にはmRNAの成熟阻害の作用機序を利用したアッセイ系を用いるが、このアッセイ系には京都大学生命科学研究科の増田准教授らの培ったノウハウが必要であり、そのために京都大学生命科学研究科への大学院生の派遣が必要であった。しかしながら名古屋市立大学医学研究科との間の手続きや、派遣する大学院生の確保に時間を要し、現在は研究がおおよそ半年遅れで進んでいる。そのために年度繰り越し金が生じている。

Expenditure Plan for Carryover Budget

既に京都大学生命科学研究科には名古屋市立大学医学研究科の大学院生を1名派遣しており、mRNAの成熟阻害の作用機序を利用したアッセイ系を用いての食品化合物からの抗腫瘍活性物質の単離実験を進行中である。また名古屋市立大学医学研究科では発癌剤である4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO)によるマウス口腔がん発癌モデルによる研究を開始しており、当初は平成27年度下半期に予定していた内容でまだ未実施の研究内容については、平成28年度の内容と同時に進行する計画である。