2017 Fiscal Year Research-status Report
ドラッグリポジショニングによる新規アルツハイマー病治療薬の開発
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16K08254
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
浦野 泰臣 同志社大学, 生命医科学部, 助教 (00546674)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / 脂質代謝 / 24S-hydroxycholesterol / 細胞死 / ACAT / ドラッグリポジショニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は目的Iに関して、K-604や昨年度効果の見られた類縁体Y、Zについて再構成キットによる評価において脳への移行性が低いことが確認されたこと、さらに化合物自身の脂溶性の高さが問題であったことから、さらにこれらの構造と類似した構造をもち、水溶性の高い化合物を5つ選出し、評価を進めた。ヒト野生型APPを定常的に発現するCHO細胞株を用いてAmyloidβ(Aβ)産生に対する効果を確認したところ、K-604よりも短時間で有意にAβ産生を抑制する化合物が2つ選出された。現在その作用点について解析を進めている。またK-604の脳移行性について、経口投与に比べて投与量換算で約90倍の効率性を示し、マウス脳内のコレステロールエステルの減少という十分な薬効を示す新たな経鼻投与法の開発に成功し，特許出願を行った。
目的IIの脳特異的酸化ステロールである24S-hydroxycholesterol（24S-OHC）誘導性神経細胞死の誘導機構について、細胞小器官に着目して解析を行った。小胞体特異的蛍光色素を用いた細胞染色により、ACAT1によりエステル化された24S-OHCの蓄積に伴って出来た脂肪滴様構造は、肥大化した小胞体と共局在することを見出した。さらに24S-OHCのエステル化依存的にPERKやIRE1などの小胞体ストレスマーカーが活性化することを明らかにした。また小胞体に局在するmRNAの網羅的な分解が起きていることが確認された。さらにIRE1の阻害剤はmRNAの分解を抑制するとともに細胞死も有意に抑制することを明らかにした。一方小胞体ストレス誘導性細胞死に関与することが知られているCHOPについて、発現量の増加が認められたが、CHOP siRNAによる発現抑制は細胞死を抑制しなかったことから、CHOPは24S-OHC誘導性細胞死に関与しないことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目的Iについて、K-604よりも効果的にAβ産生を抑制出来る化合物を2種類同定することができた。また本来脳移行性の低いK-604について、溶解液および投与法の工夫により、経鼻投与法を応用すると、マウスを用いた場合に約90倍に投与効率を上げ、十分な薬効が得られることを示し、特許出願まで行うことが出来たことから、順調に目的を達成していると考えられる。
目的IIについては、24S-OHC誘導性細胞死のメカニズムとして、昨年度の結果から、特定の24S-OHCエステル体ではなく、総量として24S-OHCのエステル体が増加することが細胞死につながることが示されたことから、異常な小胞体の構造の肥大化に注目した。その結果、小胞体ストレス応答（UPR）が起きていることも確認され、ACAT阻害剤がUPRの活性化を抑制することも確認された。さらに活性化したIRE1が網羅的に小胞体に局在するmRNAを分解する現象が確認され、この現象もACAT阻害剤により抑制されることを見出した。またIRE1の阻害剤は、これらmRNAの網羅的分解を抑制するとともに細胞死も抑制されることが確認されたことから、24S-OHC誘導性細胞死のメカニズムを明らかにする上で、重要な知見が得られたと考えられる。以上のことから、交付申請書に記した目的における平成29年度の計画は順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
目的Iについて、今年度選出されたAβ産生抑制効果が認められた類縁体２つについて、Aβ産生抑制メカニズムの解析を進める。またK-604を用いた経鼻投与法による脳へのDDSが有効であることが示されたことから、K-604によるAβ産生抑制メカニズムの解析も行う。
目的IIについて、今年度24S-OHCのエステル化による小胞体ストレスの誘導という現象が確認されたことから、UPR経路の活性化がどのように細胞死を誘導しているか、そのメカニズムの解析を進める。
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| Causes of Carryover |
<理由>繰り越し不可の学内予算を優先して使用したため、次年度持ち越し分が生じた。
<使用計画>研究費の使用計画として、今年度に引き続き次年度においても培養細胞株を用いた実験を行うため、当初の計画通り細胞培養用試薬の購入を計画している。またsiRNAや阻害剤等など生化学、分子生物学実験試薬についても購入する。特に抗体の購入費の割合が大きくなることが計画される。加えて産生されたAβの定量に必要なELISA用試薬の購入も予定している。
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