| Project/Area Number |
23K06189
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | Fukuyama University |
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Principal Investigator |
前原 昭次 福山大学, 薬学部, 准教授 (40368783)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | SARS-CoV-2 / エンドファイト / 薬用植物 / COVID-19 / ニチニチソウ / ヨモギ |
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| Outline of Research at the Start |
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）は、SARS-CoV-2を原因ウイルスとする感染症で、強い感染力によって世界規模の感染拡大をみせている。本感染症の治療薬に関しては、いまだ多くの薬剤が開発段階であり、医療の現場では治療の選択肢が限定されている。そこで、新たな治療薬を開発するために、多様性豊かな植物と共生する微生物（エンドファイト）に注目した。
即ち、薬用植物由来のエンドファイト培養エキスの抗SARS-CoV-2活性を測定し、ウイルスの増殖抑制効果を調べるとともに、効果のあった抽出成分中に含まれる抗SARS-CoV-2活性物質の同定を行うことで、新規治療薬の候補物質を探索する研究である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【具体的内容】
ニチニチソウから15種のエンドファイト糸状菌の分離に成功した。獲得したエンドファイトは、ITS領域の塩基配列の解析で、7種のColletotrichum属、4種のFusarium属、1種のDidymella属、1種のAspergillus属、および1種のMoesziomyces属で構成さることを明らかにした。各培養エキスの分析結果からAspergillus属のC1-1株が最も産生物が多いことから、産生物の成分分析を行った。その結果、産生物は（＋）エウペノキサイドとその3ケトン体である（＋）エウペノキサイド3ケトンおよびヒメイックアシッドAであることが明らかになった。これらのSARS-CoV-2に対する増殖抑制活性を測定したところ（＋）エウペノキサイドが102.5μM、（＋）エウペノキサイド3ケトンが7.8μMのIC50でヒメイックアシッドAには活性が無いことが判った。本知見から、（＋）エウペノキサイドのケトン体が強い活性を示すと考え、（＋）エウペノキサイドから6ケトン体及び3，6ジケトン体の合成を行った。合成によって得た6ケトン体は4.9μM、3，6ジケトン体は3.4μMのIC50でSARS-CoV-2の増殖を抑制していることが明らかになった。また、これらのSARS-CoV-2由来３CLプロテアーゼの阻害活性を測定したところ、3，6ジケトン体が最も高く0.048μMのIC50で阻害することが判った。
【意義とその重要性】
本研究のこれまでの成果は、研究の目的である”エンドファイトを利用したSARS-CoV-2の 増殖抑制物質の発見”に寄与するものであり、医薬品シーズ探索法のひとつとしてエンドファイト利用の 門戸を開く重要な研究結果である。 また、今回初めてエンドファイトの産生する活性本体の化学構造を明らかにしたことで、本研究の示す道筋が正しいと証明された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度我々は、ニチニチソウのエンドファイト培養エキスから分離した成分の中からSARS-CoV-2の増殖抑制効果のある化合物の特定に成功した。これは我々の研究目標である「薬用植物由来エンドファイトの培養エキス中の活性成分の特定」に寄与するものであり、エンドファイトの研究分野においても初めての例である。本結果は、Journal of Natural Medicines誌に2024年12月にアクセプトされ、2025年2月79巻357-370に「Potent SARS-CoV-2 3C-like protease inhibitor (+)-eupenoxide-3,6-diketone (IC50: 0.048 μM) was synthesized based on (+)-eupenoxide; lead from (+)-eupenoxide analogs study by endophytic fermentation」で掲載された。この研究結果からエンドファイトに関する新たな重要な仮説「エンドファイトは植物を守るために植物病原菌に対抗する物質を産生し、この物質はヒトの感染症にも有効である」を見出し、将来的な研究の基盤となる研究成果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
【ヨモギエンドファイト産生物のSARS-CoV-2の増殖抑制に関する研究】
ヨモギエンドファイトの培養エキスの分画から活性本体となる成分の化学構造を特定し、SARS-CoV-2の増殖抑制活性を調べる。広島県以外の地域で自生するヨモギのエンドファイトを分離し、その培養エキスのSARS-CoV-2の増殖抑制活性を調べる。
【ニチニチソウエンドファイト産生物のSARS-CoV-2の増殖抑制に関する研究】
（＋）エウペノキサイドの3，6ジケトン体は３CLプロテアーゼ阻害活性とSARS-CoV-2の増殖抑制活性には100倍の差がある。これは、細胞内へ3，6ジケトン体が侵入できていないことが考えられる。この問題を解決するための方策として3，6ジケトン体を製剤化し、細胞内への到達を目指す。
【他の植物のエンドファイト産生物のSARS-CoV-2の増殖抑制に関する研究】
サンショウからエンドファイト分離し、得られたエンドファイトについて同定を行う。また、サンショウエンドファイトの培養エキスを用いたSARS-CoV-2の増殖抑制活性の測定を行う。また、沖縄県宮古島市においてミヤコジマハナワラビの採集を行い、ミヤコジマハナワラビからエンドファイトを分離し、得られたエンドファイトについて同定を行う。また、ミヤコジマハナワラビエンドファイトの培養エキスを用いたSARS-CoV-2の増殖抑制活性の測定を行う。
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