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2019 Fiscal Year Research-status Report

オピオイド製剤の耐性、副作用発現を克服する新規μ/δ二量体特異的アゴニストの創製

Research Project

Project/Area Number 18K07404
Research InstitutionNational Cancer Center Japan

Principal Investigator

上園 保仁  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (20213340)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮野 加奈子  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (50597888)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsオピオイド受容体 / GPCR / 二量体 / オピオイド耐性 / μδヘテロマー
Outline of Annual Research Achievements

医療用麻薬であるオピオイド鎮痛薬は多くのがん患者の疼痛制御に用いられるも、長期使用により耐性、依存性、および便秘、呼吸困難などの副作用を惹起するため、安定的な鎮痛作用を維持する上で副作用の少ない新規オピオイドの創製が大きな課題となってきた。近年μ、δ、κからなるオピオイド受容体が二量体を形成し、中でもμ/δ二量体化受容体選択的アゴニストとして見出されたML335がオピオイド耐性、および副作用を引き起こしにくいことが報告され、副作用の少ないオピオイド鎮痛薬として二量体化受容体特異的アゴニストの製剤開発が注目されている(PNAS, 110: 12072-, 2013)。しかしながら私たちの解析では、ML335はμ/δ受容体のパーシャルアゴニストであることが判明し、さらに同薬をベースとした臨床開発は現時点で行われていない。
これらの点を鑑み、研究代表者はμ、δアゴニスト骨格に基づく新規概念に基づき合成された新規化合物を用いて、研究代表者の開発したμ/δ二量体化受容体を選択的にアッセイできる手法を用い、新規に合成されたμ/δ二量体選択的アゴニストのスクリーニングを行った。その結果、μ受容体およびδ受容体自身への親和性が低く、μ/δ二量体化受容体に対してはML335の親和性を上回るμ/δ二量体化受容体に選択的な化合物を100種を超える新規化合物の中から9種見出すことができた。さらにこれらの化合物の作用活性の詳細な解析を行ったところ、ML335のEC50と比較し、高親和性の化合物4種、すなわち低濃度で効果を発揮するμ/δ二量体選択的な候補化合物を見出すことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度にμ/δ二量体化受容体アゴニストをスクリーニングし、候補化合物を得て、新たな活性を有する新規化合物の合成に成功し、詳細な解析によりML335のμ/δへの活性を大きく上回る4つの化合物を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

すでに発表されているμ/δ二量体化受容体アゴニストML335を上回る活性を有する選択的μ/δ二量体化受容体アゴニストを4つ見出すことができた。今後は、1) それらの化合物の構造―活性相関に基いて更なる化合物の創製をめざす。2) 同化合物を用いて鎮痛に対する動物実験を行う。並行して3) 有望なシーズ確保のため、3Dシミュレーション設計に基づき新たに合成を展開していく。最終的に得られた開発候補化合物を用いて、鎮痛薬製薬企業と臨床開発を行うための共同研究提案を行う。本研究では候補化合物の非臨床試験をμおよびδ受容体の3D構造解析を得意とする研究者に協力を仰ぎながら研究を行い、最終的に4) First in human(FIH)試験を行う段階まで研究を進めるための基盤研究を行っていく。

Causes of Carryover

平成31年度、令和元年度は作成された化合物を用いてスクリーニングを行い、候補化合物を同定できた。今後1) 同化合物の構造-相関関係に基づく新規化合物の創製、2) 化合物の構造解析、3) 動物実験による鎮痛評価を行う予定をしているが、これらには経費がかかる。そのため最終年度に予算を繰り越すこととした。

  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Carvacrol inhibits the neuronal voltage-gated sodium channels Nav1.2, Nav1.6, Nav1.3, Nav1.7, and Nav1.8 expressed in Xenopus oocytes with different potencies2020

    • Author(s)
      Horishita Takafumi、Ogata Yuichi、Horishita Reiko、Fukui Ryo、Moriwaki Kuniaki、Ueno Susumu、Yanagihara Nobuyuki、Uezono Yasuhito、Sudo Yuka、Minami Kouichiro
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 142 Pages: 140~147

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.12.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Japanese Herbal Medicine Ninjinyoeito Mediates Its Orexigenic Properties Partially by Activating Orexin 1 Receptors2020

    • Author(s)
      Miyano Kanako、Ohshima Kaori、Suzuki Nozomi、Furuya Saho、Yoshida Yuki、Nonaka Miki、Higami Yoshikazu、Yoshizawa Kazumi、Fujii Hideaki、Uezono Yasuhito
    • Journal Title

      Frontiers in Nutrition

      Volume: 7 Pages: 5

    • DOI

      10.3389/fnut.2020.00005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prion protein interacts with the metabotropic glutamate receptor 1 and regulates the organization of Ca2+ signaling2020

    • Author(s)
      Matsubara Takehiro、Satoh Katsuya、Homma Takujiro、Nakagaki Takehiro、Yamaguchi Naohiro、Atarashi Ryuichiro、Sudo Yuka、Uezono Yasuhito、Ishibashi Daisuke、Nishida Noriyuki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 525 Pages: 447~454

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.102

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel strategy for treatment of cancer cachexia targeting xanthine oxidase in the brain2019

    • Author(s)
      Uzu Miaki、Nonaka Miki、Miyano Kanako、Sato Hiromi、Kurebayashi Nagomi、Yanagihara Kazuyoshi、Sakurai Takashi、Hisaka Akihiro、Uezono Yasuhito
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 140 Pages: 109~112

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.04.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Possible biased analgesic of hydromorphone through the G protein-over β-arrestin-mediated pathway: cAMP, CellKey?, and receptor internalization analyses2019

    • Author(s)
      Manabe Sei、Miyano Kanako、Fujii Yuriko、Ohshima Kaori、Yoshida Yuki、Nonaka Miki、Uzu Miaki、Matsuoka Yoshikazu、Sato Tetsufumi、Uezono Yasuhito、Morimatsu Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 140 Pages: 171~177

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.06.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A New Lead Identification Strategy: Screening an sp 3 ‐rich and Lead‐like Compound Library Composed of 7‐Azanorbornane Derivatives2019

    • Author(s)
      Karaki Fumika、Umemoto Sho、Ashizawa Karin、Oki Tomoya、Sato Noriko、Ogino Takumi、Ishibashi Naoto、Someya Ryoto、Miyano Kanako、Hirayama Shigeto、Uezono Yasuhito、Fujii Hideaki
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 14 Pages: 1840~1848

    • DOI

      10.1002/cmdc.201900398

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] がん性疼痛のオピオイド鎮痛増強薬としてのOxytocinの有用性に関する研究2019

    • Author(s)
      高橋英希、吉田有輝、水口貴章、平山重人、宮野加奈子、樋上賀一、藤井秀明、上園保仁.
    • Organizer
      第13回日本緩和医療薬学会年会
  • [Presentation] 末梢神経障害で起こるしびれ・痛みへの対応 漢方製剤の利用とそれを支える科学的エビデンス.2019

    • Author(s)
      上園保仁.
    • Organizer
      第24回日本緩和医療学会学術大会
  • [Presentation] オキシトシンはμおよびκオピオイド受容体に対しpositive allosteric modulator (PAM)として作用する.2019

    • Author(s)
      吉田有輝、高橋英希、小野晴香、目黒由行、宮野加奈子、野中美希、水口貴章、平山重人、小林正樹、藤井秀明、樋上賀一、上園保仁.
    • Organizer
      第141回日本薬理学会関東部会
  • [Presentation] Neuropeptide oxytocin enhances μ opioid receptor signaling as a positive allosteric modulator.2019

    • Author(s)
      Meguro Y, Miyano K, Hirayama S, Fujii H, Ueta Y, Sata N, Yada T, Uezono Y.
    • Organizer
      Neuroscience 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GABAB受容体を介する細胞シグナル機構:そのup-to-date.2019

    • Author(s)
      上園保仁.
    • Organizer
      第72回日本自律神経学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 経皮吸収性を有する新規オピオイド製剤開発に向けた、各オピオイド受容体発現細胞を用いた基礎実験.2019

    • Author(s)
      小松茜、真鍋星、宮野加奈子、中山大輔、大島佳織、吉田有輝、野中美希、黒田唯、溝渕有助、上園瑛子、上園保仁.
    • Organizer
      第72回日本薬理学会西南部会
  • [Presentation] 新規エンドセリン A受容体拮抗薬によるμオピオイド受容体を介したモルヒネの鎮痛増強作用メカニズムの解析.2019

    • Author(s)
      黒田唯、野中美希、村山尚、呉林なごみ、小川治夫、小松茜、宮野加奈子、櫻井隆、上園保仁.
    • Organizer
      第72回日本薬理学会西南部会
  • [Presentation] μ-δオピオイド受容体ヘテロダイマー選択的作動薬創出を志向したCYM51010誘導体合成.2019

    • Author(s)
      渡邊彩花、高橋直樹、染谷僚人、加賀谷龍、松嶋あおば、田口あい、大島佳織、石橋尚人、平山重人、宮野加奈子、伊藤謙之介、上園保仁、藤井秀明.
    • Organizer
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] オキシトシンはκオピオイド受容体に対しpositive allosteric modulator(PAM)として作用する.2019

    • Author(s)
      吉田有輝、高橋英希、小野晴香、目黒由行、宮野加奈子、野中美希、水口貴章、平山重人、小林正樹、藤井秀明、樋上賀一、上園保仁.
    • Organizer
      日本生理学会第249回生理学東京懇話会
  • [Presentation] オキシトシンがμオピオイド受容体のPAM作用を示すために必要なアミノ酸部位の検討.2019

    • Author(s)
      水口貴章、山崎杏美、高橋英希、吉田有輝、小野晴香、山内梨瑳、宮野加奈子、伊藤謙之介、上園保仁、藤井秀明.
    • Organizer
      第11回北里化学シンポジウム

URL: 

Published: 2021-01-27  

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