CD39ーCD73－アデノシンカスケードを制御する分子の探索と創薬への展開

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03509
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 富岡 佳久 東北大学, 薬学研究科, 教授 (00282062)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚本 宏樹 国際医療福祉大学, 福岡薬学部, 准教授 (70423605) ; 松本 洋太郎 東北大学, 薬学研究科, 講師 (90420041) ; 秋山 泰利 東北大学, 薬学研究科, 助教 (70635557)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: CD73 / CD39 / 化合物ライブラリー

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、新規がん免疫療法の低分子創薬を行うため、①CD73またはCD39の酵素活性を阻害あるいは上昇させる化合物を探索し、②有機化学的構造展開から構造最適化を図り、③取得した化合物の免疫賦活作用や抗腫瘍効果を細胞・個体レベルで評価することを目的とする。
昨年度、本研究科所有の低分子化合物ライブラリー6080化合物をスクリーニングし、ヒト・マウスCD73組換タンパク質を阻害する候補化合物を13種、うち、2種の候補化合物がヒトCD39も阻害するスクリーニング結果を得た。
本年度は、候補化合物13種類について構造開示を行い、再提供を受けた標準品化合物の阻害効果について、スクリーニング結果の検証を行うとともに、ヒトCD73に対する阻害様式について酵素学的に解析した。その結果、全13候補化合物において、CD73阻害活性が確認され、その阻害様式は、競合阻害非依存的な阻害様式であった。さらに、候補化合物1について、ATP/ADP脱リン酸化酵素CD39、アルカリホスファターゼ(ALP)に対する阻害効果を検証した。その結果、候補化合物1は、スクリーニング結果を部分的に一致し、CD39を極弱く阻害し、ALPには明らかな阻害効果を示した。また、候補化合物1とCD73競合阻害剤であるアデノシンアナログ剤APCP (adenosine 5'-(α,β-methylene)diphosphate)との併用効果を検証したところ、候補化合物1とAPCPの併用は互いのヒトCD73阻害作用を強め、2剤併用によるVmaxの低下が示唆された。
候補化合物1が、予想外にALP阻害作用を示したことから、本化合物の類似化合物12種を取得し、CD73選択性の向上を検討した。その結果、類縁化合物3種にリード化合物1よりも強いCD73阻害活性が認められ、内、2種類は、ALPを阻害せず、CD73選択性の向上に成功した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

化合物ライブラリーから得られた候補化合物の標準化合物を用いた精査、評価系構築など順調に行えている。コロナ禍で共用する機器の利用方法など配慮しながらの実施であった。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画に準じて実施する。