Development to Neiman pick C type disease treatment of Mal-cyclodextrin

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26505012
• Research Institution: Mukogawa Women's University
• Principal Investigator: 岡田 安代 武庫川女子大学, 薬学部, 講師 (70211117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市川 厚 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (10025695) ; 入江 徹美 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (60150546) ; 竹山 志朱代 (堀山) 武庫川女子大学, バイオサイエンス研究所, 助教 (80411982) ; 西川 淳一 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (90218131)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ニーマン一ピック病Ｃ型 / マルトシル－βシクロデキストリン / コレステロール

Outline of Annual Research Achievements

【目的】リソソーム病の一つであるNiemann-Pick病 Type C(NPC)は、リソソーム内にコレステロールや糖脂質の蓄積が起こる疾患であるが、有効な治療法は確立されていない。最近、コレステロールと包接化合物を形成するシクロデキストリン(CD)類がNPC病態細胞のコレステロールレベルを低下することが明らかとなり、新規NPC治療薬として期待が高まっている。しかしながら、CD自身の細胞内への取り込みに関する報告はほとんど見られない。今年度は、CDに6-O-α-maltosyl-βcyclodextrin(Mal-βCD)を用いて、NPC病態細胞のリソソームへの取り込みとMal-βCD によるリソソーム中のコレステロールレベルの変化について調べた。
【方法】野生型Chinese hamster ovary 細胞(CHO, JP17)およびretrovirus-mediated gene trap mutagenesisでNpc1遺伝子を破壊した細胞(Npc1 KO, A101)を用いた。Npc1 KO細胞および正常細胞をMal-βCD（5 mM、3 h）で処理し、各細胞のリソソームに取り込まれたMal-βCDおよびコレステロールレベルの変化をLC/MS/MSで定量した。
【結果・考察】各細胞のリソソーム 画分におけるCD 類を分析した結果、Mal-βCD はほとんど検出されず、6-O-α-glucosyl-βcyclodextrin(Glc-βCD)が検出された。Npc1 KO細胞のリソソーム中のGlc-βCD検出量は、正常細胞の約2倍であった。一方、Npc1 KO細胞のリソソームのコレステロールレベルは、Mal-βCDで低下したが、正常細胞では変化が無かった。これらの結果から、Mal-βCDは正常細胞およびNpc1 KO細胞に取り込まれた後、一部リソソームに移行し、リソソーム中のα-グルコシダーゼでGlc-βCDに加水分解されるとともに、Npc1 KO細胞ではリソソーム のコレステロールが排出されることが示唆された。

Research Products

• [Presentation] Niemann-Pick 病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞の6-O-α-maltosyl-βcyclodextrinによるコレステロールとコレステロールエステルのレベル変化 (2017)
  • Author(s): 岡田安代, 上田恵梨香, 木村夏美, 松本渚, 近藤悠希, 石塚洋一, 入江徹美, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明. 檜垣克美, 大野耕策, 市川 厚, 西川淳一
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-27
• [Presentation] ニーマンピック病Ｃ型モデル細胞のコレステロール動態に及ぼすシクロデキストリン誘導体の影響 (2016)
  • Author(s): 山縣美月, 近藤悠希,松本彩加, 坂田和, 石塚洋一, 岡田安代, 西川淳一, 市川 厚, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明, 檜垣克美, 大野耕策, 入江徹美
  • Organizer: 第33回日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学（鹿児島県・鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-12-03 – 2016-12-04
• [Presentation] Niemann-Pick 病Type Cの病態モデル、Npc1欠損細胞における6-O-α-maltosyl-β cyclodextrinのリソソームへの取り込みとコレステロールレベルへの影響 (2016)
  • Author(s): 上田恵梨香, 岡田安代, 近藤悠希, 石塚洋一, 入江徹美, 東 大志, 本山敬一, 有馬英俊, 松尾宗明, 檜垣克美, 大野耕策, 市川 厚, 西川淳一
  • Organizer: 第33回シクロデキストリンシンポジウム
  • Place of Presentation: かがわ国際会議場（香川県・高松市）
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-09