2022 Fiscal Year Research-status Report
フェルラ酸誘導体FAD012は虚血性脳血管障害に対する予防的治療薬となり得るか？
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19K07873
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| Research Institution | Josai University |
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Principal Investigator |
岡崎 真理 城西大学, 薬学部, 教授 (50272901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 武史 城西大学, 薬学部, 教授 (20187040)
袁 博 城西大学, 薬学部, 教授 (10328552)
玄 美燕 城西大学, 薬学部, 助教 (50711751)
岩田 直洋 城西大学, 薬学部, 助教 (50552759)
松崎 広和 城西大学, 薬学部, 助教 (80582238)
日比野 康英 城西大学, 薬学部, 教授 (10189805)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 虚血性脳血管障害 / フェルラ酸誘導体 / 予防的治療薬 / 脳血流維持作用 / 光血栓モデル / 微小血管内皮細胞 / 血液脳関門保護作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳梗塞の発症は突発的であり、処置が遅れることで致命的になる。本研究は、発症前からの予防的投与によって脳梗塞発作時の脳保護にはたらく新たな予防的治療薬の開発を目的としている。当研究グループはこれまでに、フェルラ酸（FA）誘導体であるFAD012の慢性予防投与が、ナイロン栓糸を用いた中大脳動脈閉塞/再灌流モデルラットの脳血流低下を顕著に抑制し、梗塞巣形成を縮小することを見出しているが、その作用メカニズムの詳細は明らかではない。そこで、実際の病態により近い光血栓性脳梗塞モデル用いてFAD012の脳保護効果を検証するとともに、FAD012の虚血時脳血流維持作用に寄与する分子機構を検討することとした。
ラット光血栓性脳梗塞モデルにおいて、FAD012を予防投与すると、中大脳動脈へのレーザー光照射による脳血流量の低下が緩徐となり血栓の形成が遅延した。また、血栓形成後の脳血流量が維持され、脳梗塞巣の形成が抑制された。さらに、脳梗塞巣の周辺領域において血管内皮細胞や密着結合の障害が抑制され、血液脳関門（BBB）が保護された。FAD012は、抗酸化作用および血管内皮保護作用をもつことから、ラジカル反応を抑制して血栓形成を抑制するとともに、血管内皮を介した血管拡張作用を発揮した可能性が考えられた。
ラット脳微小血管内皮細胞を過酸化水素で処理し、酸化ストレス（擬似的虚血障害）を負荷して誘導した細胞死に対して、FAD012はネクローシス様細胞死と遅発性アポトーシス細胞死の両方を抑制し、その効果は、FAや脳保護薬であるエダラボンよりも強かった。FAD012は血管内皮細胞における内皮型NO合成酵素の発現を維持した。
以上の研究結果から、FAD012の予防投与は、脳血栓形成を抑制して脳梗塞発作を予防し、かつ発作時には血管内皮細胞を保護し、脳血流低下を抑制することによって脳保護効果を発揮する可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
これまでの研究期間、FAD012に強い血管内皮細胞保護効果があることを実証するとともに、脳梗塞時の血流維持作用に加えて血栓形成抑制作用を有する可能性を明らかにしたが、おもに新型コロナウイルス感染症拡大の影響に起因した学生教育負担の増大に加え、研究に必要な物品の調達に障害が生じたことなどから、研究に遅れが生じている状況である。
FAD012によるeNOSの活性増大に関わる細胞内経路の検証については、FAD012によるスレオニン残基（Thr495）のリン酸化抑制の関与を示唆するデータを得ているが、明確ではない。
また、ラット血栓性脳梗塞モデルを用いた実験については、FAD012のBBB保護が確認できたので、t-PAを血栓形成後にタイミングを変えて投与し、FAD012の併用の有無によってt-PAによる出血性形質転換が抑制可能か、すなわちt-PAの治療可能時間の延長が可能かについて検証する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の遅れが生じている以下の二つの項目について、優先して進める。
① FAD012によるeNOSの活性増大に関わる細胞内経路の同定：eNOSの活性化は、スレオニン残基（Thr495）とセリン残基（Ser1177）のリン酸化の調節によって制御されている。これに関わるリン酸化酵素には、Akt/PKBキナーゼ、Aキナーゼ、AMPキナーゼ、Cキナーゼなどが知られている。また、ROCK阻害はeNOS発現を増大させる。そこで、ラット脳微小血管内皮細胞を用いて、FAD012によるeNOS活性化に関わる経路を阻害剤等を用いて同定する。
② ラット血栓性脳梗塞モデルを用いて、FAD012の血管内皮保護作用によるt-PA誘発性形質転換抑制効果とt-PA治療可能時間に与える影響を検証する。t-PAを血栓形成後にタイミングを変えて投与し、FAD012の併用の有無によってt-PAがより遅い投与タイミングでも効果を示すか検証する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、教育活動やその他の対応に時間がかかり、研究時間が不足したこと、また、研究に必要な物品の調達に障害が生じたことにより、研究に遅れが生じたため、研究期間を1年間延長した。
次年度は、計画の遅れが生じている上記①および②について、優先して進める。
次年度予算の使用計画：①の実験に必要な種々キナーゼ阻害薬および抗体、細胞培養に係る試薬、実験器具等、また、②の実験に必要なラット、手術器具、試薬等の購入に充てる予定である。
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