シアン耐性キノール酸化酵素を標的とした新規抗クリプトスポリジウム薬開発

• Project/Area Number: 16790247
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Parasitology (including Sanitary zoology)
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 鈴木 高史 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助手 (70305530)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: クリプトスポリジウム原虫 / シアン耐性呼吸 / マウス / アスコフラノン / 抗生物質 / クリプトスポリジウム症 / 感染症 / 酵素 / 薬剤反応性 / 培養 / シアン耐性キノール酸化酵素 / alternative oxidase / オーシスト / 直接蛍光抗体法 / 抗酸染色法

Research Abstract

本研究は申請者が治療薬の存在しないクリプトスポリジウム症の病因原虫C.parvumのゲノム上にalternative oxidase(CpAOX)遺伝子の存在を見出し、その組み替えタンパク質に実際に酸化酵素活性を確認したことを背景として、CpAOXに対する特異的阻害剤アスコフラノンによる新規化学療法の可能性を探索するのが本研究の目的である。さらにゲノムプロジェクトの進展により本原虫のゲノム上には活性を持つ他の酸化酵素は存在しないと推定された。従って、他の酸化経路を考慮する必要はないと考えられた。そこで阻害剤アスコフラノンにより、原虫の生育を阻害できるか以下の検討を昨年度までのin vitro培養細胞を用いた解析に加えて最終年度である本年度は動物実験として感染マウスの治療実験を中心に行った。
動物実験のモデルとして、SCIDマウスを用い、C.parvumオーシスト10^6を感染させ、糞便中にオーシストを確認後、100mg/kgのアスコフラノンを経口的に3日連続投与を行った結果、投与開始8-10日後に4匹のマウス全てがオーシスト陰性になった。その後の経過で1匹はオーシスト排出が再発したが、残りの3匹は60日後まで陰性であり、治癒されたと判断された。これらをさらに詳細に解析を行うと糞便中のオーシスト濃度がグラムあたり10^5を越えるものは再現性よくオーシストの排出を続けることが明らかになった。逆にオーシストの量がそれ以下の場合はアスコフラノン単独でクリプトスポリジウム症の治療を行いうることが明らかになった。従って、治療薬のない本症に対してアスコフラノンが効果的な薬剤である可能性が大きく示されたが、実際にヒトの治療の際にどのような用量、用法で効果があるのかアスコフラノンの体内動態解析とより定量PCR法の改良等により、定量性のある方法でオーシスト量を判定する方法の開発を進めていくことが実用に向けての課題と考えられる。

Research Products

• [Journal Article] An approach for detection of Escherichia coli by the PCR Technique. (2007)
  • Author(s): Daud A G, Suzuki Y, Yamamoto T, Suzumori N, Suzuki T, Wakimoto Y, Togari H
  • Journal Title: Nagoya Medical Journal (in press)
  • NAID: 110006979693
• [Journal Article] Chemotherapeutic efficacy of ascofuranone in Trypanosoma vivax-infected mice without glycerol. (2006)
  • Author(s): Yoshisada Yabu Y, Suzuki T, Nihiei C, Minagawa N, Hosokawa T, Nagai K, Kita K, Ohta N
  • Journal Title: Parasitol Int 55(1) Pages: 39-43
  • NAID: 10017321501
• [Journal Article] Chemotherapeutic efficacy of ascofuranone in Trypanosoma vivax-infected mice without glycerol. (2006)
  • Author(s): Yoshisada Yabu Y, Suzuki T, Nihei C, Minagawa N, Hosokawa T, Nagai K, Kita K, Ohta N.
  • Journal Title: Parasitol Int 55(1) Pages: 39-43
  • NAID: 10017321501
• [Journal Article] Establishment of Schistosoma japonicum calpain-specific mouse T cell hybridomas and identification of a T cell epitope that stimulates IFNgamma production. (2005)
  • Author(s): Osada Y, Kumagai T, Hato M, Suzuki T, El-Malky M, Asahi H, Kanazawa T, Ohta N.
  • Journal Title: Vaccine 23(21) Pages: 2813-2819
• [Journal Article] Alternative oxidase (AOX) genes of African trypanosomes : phylogeny and evolution of AOX and plastid terminal oxidase (PTOX) families. (2005)
  • Author(s): Suzuki T, Hashimoto T, Yabu Y, Majiwa A OP, Ohshima S, Suzuki M, Lu S, Kido Y, Sakamoto K, Kita K, Ohta N.
  • Journal Title: J Eukaryot Microbiol 52(4) Pages: 374-381
• [Journal Article] Mutational analysis of the Trypanosoma vivax alternativeoxidase : The E(X)6Y motif is conserved in both mitochondrial alternative oxidase and plastid terminal oxidase and is indispensable for enzyme activity. (2005)
  • Author(s): Nakamura K, Sakamoto K, Kido Y, Fujimoto Y, Suzuki T, Suzuki M, Yabu Y, Ohta N, Tsuda A, Onuma M, Kita K
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Comm 334 Pages: 593-600
• [Journal Article] Direct evidence for cyanide insensitive quinol oxidase (alternative oxidase) in apicomplexan parasite Cryptosporidium parvum : Phylogenetic and Therapeutic Implication. (2004)
  • Author(s): Suzuki, T., Hashimoto, T., Yabu, Y., Kido, Y., Sakamoto, K., Nihei, C., Hato, M., Suzuki, S., Amano, Y., Nagai, K., Hosokawa, T., Minagawa, N., Ohta, N., Kita, K.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun 313 Pages: 1044-1052
• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of Trypanosoma vivax alternative oxidase (AOX) gene, a target of the trypanocide ascofuranone of cercariae. (2004)
  • Author(s): Suzuki, T., Nihei, C., Yabu, Y., Hashimoto, T., Suzuki, M., Yoshida, A., Nagai, K., Hosokawa, T., Minagawa, N., Suzuki, S., Kita, K., Ohta, N.
  • Journal Title: Parasitol.Int. 53 Pages: 235-245