2019 Fiscal Year Research-status Report
病原真菌カンジダにおける多剤耐性機序の解明とその克服
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19K07540
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
宮崎 泰可 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (60448496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
槇村 浩一 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00266347)
田中 大 東北医科薬科大学, 薬学部, 助教 (00613449)
中山 浩伸 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (40369989)
水田 賢志 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (50717618)
田中 義正 長崎大学, 先端創薬イノベーションセンター, 教授 (90280700)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 抗真菌薬耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は病原真菌Candida glabrataにおける多剤耐性機序の解明と新たな抗真菌薬の開発を目指した新規化合物の探索を目的としている。以前、研究代表者は、C. glabrataのわずか一つの遺伝子の一つのアミノ酸変異によって多剤耐性が誘導されることを見出した。その後、DNAマイクロアレイを用いた網羅的解析とリアルタイムPCRによる検証を行い、ある細胞内シグナル伝達経路の転写調節因子が活性化されることによって、薬剤排出ポンプ遺伝子の高発現をきたしていることが明らかとなった。その結果、実際に細胞内薬剤濃度が著明に減少していることをフローサイトメトリー解析で確認した。さらに、これらの関連遺伝子欠損株を作製し、感受性が回復することを確認できたため、薬剤排出ポンプの活性化が一つの機序として関与していると結論付けた。また、免疫沈降法などを活用し、多剤耐性機序に関与している上流の細胞内シグナル伝達経路を同定した。
一方、創薬研究では、東京大学創薬機構の化合物ライブラリーを用いて, 主要な病原性真菌であるCandida albicansとAspergillus fumigatusの標準株に対して抗真菌活性を示す化合物をスクリーニングした。10 μMで50％以上の増殖阻害効果を示した化合物をヒット化合物とし、さらに濃度活性や広域性を評価した。ヒット化合物の中から新たに周辺化合物の合成展開を行い、濃度活性, 広域性, 細胞毒性を評価したところ、今回新たに合成した新規化合物1-[(E)-[4-(3',4'-dichlorobenxyloxy)phenyl methylidene]amino]-guanidineが最も抗真菌活性と広域性に優れていた。今後、多剤耐性菌に対する効果なども評価していく必要がある。
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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
C. glabrataにおける多剤耐性機序の解明は、軸となるメカニズムとそれに関連する細胞内シグナル伝達経路が明らかになってきた。現在、in vivo治療実験を行っている。創薬研究では、新規の抗真菌薬候補化合物として、1-[(E)-[4-(3',4'-dichlorobenxyloxy)phenyl methylidene]amino]-guanidineを同定できた。詳細な増殖阻害活性、殺真菌活性、抗バイオフィルム活性、細胞毒性を評価した。構造変換により細胞毒性の軽減を試みたが、抗真菌活性を示すと考えられるaminoguanidine基を保持したまま、細胞毒性の軽減は困難であった。そのため、今回は特許申請を行わず、この抗真菌活性を有する新規化合物構造を論文にまとめ、国際誌にアクセプトされた（ChemistrySelect, in press）。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も研究計画書の記載通りに研究を遂行していく予定である。C. glabrataにおける多剤耐性機序の解明については、より詳細な検討を行い、再現性の確認とin vivo治療実験を同時に進めていく。また、本年度内に論文執筆も開始する。
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| Causes of Carryover |
当該年度は、比較的安価で入手できる化合物ライブラリーの使用を優先したことや動物実験を次年度にまわしたことが理由として挙げられる。また、次年度は本格的にC. aurisの研究も進めるため、経費が必要になることを考慮した。使用計画としては、C. glabrataとC. aurisの実験に必要な試薬・消耗品、感染実験用マウス、学会出張および研究打ち合わせ用の旅費、論文作成費用などに充てる予定である。
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[Journal Article] Design and Synthesis of a Class of Compounds That Inhibit the Growth of Fungi Which Cause Invasive Infections2020
Author(s)
Nana Nakada-Motokawa, Taiga Miyazaki, Satoshi Mizuta, Yoshimasa Tanaka, Tatsuro Hirayama, Takahiro Takazono, Tomomi Saijo, Kazuko Yamamoto, Yoshifumi Imamura, Koichi Izumikawa, Katsunori Yanagihara, Koichi Makimura, Kohsuke Takeda, Shigeru Kohno, and Hiroshi Mukae
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Journal Title
ChemistrySelect
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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