| Project/Area Number |
24K09897
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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 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
岸本 久直 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (80723600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 慧 東邦大学, 薬学部, 准教授 (10625304)
井上 勝央 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (50315892)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | Mucinase / StcE / Mucin型糖鎖 / 脂溶性抗がん剤 / Mucin / 中分子薬 / 粘液層 / 吸収改善 |
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| Outline of Research at the Start |
中分子薬物の腸管吸収を制御する重要な因子として、粘液層の主要構成タンパク質「mucin」に着目し、「mucin分子内に中分子薬物と相互作用可能な領域が存在する」という仮説に基づき、mucin（膜結合型および分泌型）と中分子薬物の相互作用について、mucinの構造・分子サイズの違いを念頭に分子生物学的手法により統合的な解析を行う。さらに、特定されたmucin分子領域を用いた新規相互作用評価システムの発案、相互作用回避を目的とした中分子薬物に対する新規吸収改善の提案を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、高分子糖タンパク質であるmucinを特異的に切断することが報告されている細菌由来のプロテアーゼ群「mucinase」に着目し、脂溶性薬物の細胞膜透過性に対するmucinase作用の影響について検討を行った。本研究ではmucinaseのうち、病原性大腸菌由来のStcEのリコンビナントタンパクを精製し検討に用いた。まず、mucin高発現のがん細胞としてHT29およびA549細胞を選択し、StcE（1 μM）作用2時間後の細胞表面糖鎖を、蛍光標識PNAレクチンを用いた免疫染色により評価した。その結果、両細胞においてPNAレクチンの結合量が著しく減少したことから、StcEにより細胞表面のmucinが減少したことが示された。次に、脂溶性色素であるrosebengal（10 μM、15分間）の細胞内取込みに対するStcEの効果を検討した。HT29およびA549細胞に対してStcE（0.05～10 μM）を2時間作用させた後のrosebengalの細胞内量は、5 μM以上の濃度で顕著に増加し、StcE 10 μM作用時には非作用群に比較して約2～3倍となった。さらに、中分子薬物のモデルとしてcyclosporin Aを選択し、HT29およびA549細胞に対する殺細胞効果に対するStcEの影響を評価した。Cyclosporin A作用後の細胞生存率は、StcEの作用濃度（0.1および1 μM）依存的に有意に低下し、算出したIC50値は、非併用群に比較して1/3～1/5と著しく低下した。本結果より、StcEは細胞表面のムチン型糖鎖を減少させ、cyclosporin Aの細胞膜透過性を増強させた可能性が示された。これらの結果から、StcEはがん細胞表面のmucinを低下させることで、バリア機能を低下させ、脂溶性薬物の細胞膜透過性を亢進することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題における研究目的の一つである「Mucinを標的とした新規腸管吸収改善技術の開発」に対し、重要な結果を得ることができた。特にmucinaseのうちStcEの効果を明らかにすることができ、細胞表面のmucinを標的とした吸収改善策の立案に繋がる重要な知見を見出すことができた。従って、本研究課題の基盤となる研究成果が得られていることより、総合的に研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題における研究目的の一つである「Mucin‐中分子薬物間相互作用領域の網羅的評価」に関して、申請した研究計画に従って研究を進めていく予定である。特に、分泌型mucinであるMUC2およびMUC5ACの疎水性領域リコンビナントタンパク質を精製し、薬物との相互作用について網羅的な検討を行うだけでなく、検討する薬物物性についても考慮し、柔軟な研究計画により研究を推進していく予定である。
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