2022 Fiscal Year Research-status Report
Research of developing a novel liver-friendly treatment for tuberculosis using natural compounds
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22K06693
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
森 茂太郎 国立感染症研究所, 細菌第二部, 室長 (60425676)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 天然化合物 / リファンピシン / 抗結核菌活性 / tanshinones |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リファンピシンの抗結核菌活性を増強する効果を持つ化合物を同定するため, ３つの天然化合物ライブラリー (合計3,232化合物, 一部重複あり) を用いてスクリーニングを行った。具体的には, 7H9液体培地に天然化合物のみを50μMの終濃度で加えた条件と, 天然化合物とリファンピシン (0.02μg/mL; 最小発育阻止濃度の1/3量) を合わせて加えた条件で結核菌H37Rv株の培養を行い, 抗結核菌活性を示す化合物の探索を行った。その結果, 50μMの濃度でH37Rv株に対して抗結核菌活性を示す天然化合物が406個見出された。一方, 単独 (50μM) では抗結核菌活性を示さなかったが, リファンピシンと併用した場合にH37Rv株に対する抗結核菌活性が認められた化合物を107個同定した。これら107個の化合物は, リファンピシンの抗菌活性を増強していると考えられた。また, 抗結核薬による肝細胞障害を軽減する天然化合物を見出すため, ヒト肝癌由来細胞であるHepG2細胞を用いたスクリーニング系の確立を進めた。
さらに, これまでに抗結核菌活性やリファンピシンとの併用効果を明らかにしているtanshinonesの構造類縁体であるTetrahydro tanshinone Iについて抗結核菌活性などの解析を行った。その結果, Tetrahydro tanshinone Iは他のtanshinonesと同様にH37Rv株に加えて, イソニアジド耐性結核菌やリファンピシン耐性結核菌に対しても抗結核菌活性を示すことを明らかにした。また, Tetrahydro tanshinone Iはリファンピシンとの相加効果が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
抗結核薬の効果を増強する天然化合物のスクリーニングについては, 予定通りに令和4年度中に行うことができた。一方で, 抗結核薬による肝細胞障害を軽減する天然化合物の探索については, 既報を参考にしてHepG2細胞を用いたスクリーニングを行うことを予定していたものの, 既報の条件をそのまま用いることが難しく最適化が必要であった。そのため, 令和4年度はスクリーニング系の確立までを行い, 実際に天然化合物のスクリーニングを実施するのは来年度となった。そのため, 進捗状況としてやや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は, まず確立したスクリーニング系を用いて, 抗結核薬による肝細胞障害を軽減する天然化合物の探索を行う。つづいて, 令和5年度と6年度において, 抗結核薬の活性を増強するとともに肝障害を緩和する天然化合物について, その作用機序を明らかにする。具体的には, 飽和トランスポゾン変異ライブラリーなどを用いて, 同定した化合物に対して耐性を示す株を取得する。得られた耐性株からゲノムDNAを抽出し, 変異が導入された部位を明らかにする。これによって, 見出した天然化合物における抗結核薬の活性増強効果について, その作用機序を明らかにする。
また, 同定した化合物と抗結核菌薬を経口投与したラットについて経時的に採血を行い, ALPやAST, ALT, LDH, 総ビリルビンなどの値を測定する。さらに, 肝臓組織のメタボローム解析も行う。これらの実験によって, 見出した天然化合物における薬物性肝障害の緩和効果 (in vivo) について確認するとともに, その肝臓保護作用の機序についても明らかにする。
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| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが, 令和５年４月１日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが, 令和４年度分についてはほぼ使用済みである。
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