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癌細胞の分化とアポトーシスを構造選択的に制御するビタミンD誘導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12672139
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

岡野 登志夫  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (20131542)

研究分担者 中川 公恵  神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (90309435)
鎌尾 まや  神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (40299087)
津川 尚子  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (30207352)
竹内 敦子  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (80154970)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード活性型ビタミンD誘導体 / がん細胞 / 構造と活性 / 細胞の分化・増殖 / 遺伝子調節 / アポトーシス / 細胞周期 / ビタミンD受容体 / 癌細胞 / 活性ビタミンD誘導体 / 遺伝子転写調節
研究概要

活性型ビタミンDは、乳がん、前立腺がん、肺がん、大腸がんなど様々ながん細胞に対して増殖抑制、分化誘導、アポトーシス誘導などの抗腫瘍活性を示すことがin Vitroおよびin vivoの実験で証明されている。これらの活性は、類似の生理活性物質に比べて遥かに強いものであり、その臨床応用が強く期待されている。しかし、作用の選択性(正常細胞と腫瘍細胞)や副作用(高カルシウム血症)の低減化などの面で解決すべき多くの問題が残されている。我々は、これらの問題を解決するために、本研究を平成12年に開始した。これまでの研究で以下の諸点を明らかにしている。
1)活性型ビタミンDのA環2位にメチル基を導入することにより、著しい活性を持つスパーアナログの創出が可能となる。
2)活性型ビタミンDのA環1位と3位の水酸基を異性化することにより、がん細胞に対して分化とアポトーシスのいずれかを選択的に誘導し得るアナログの創出が可能となる。
3)上記の2つの特徴を組み合わせることにより、がん細胞に対する選択性の高いアナログの創出が可能となる。
最終年度である平成14年度は、副作用(特にカルシウム血症)軽減化にかかわる構造モチーフの探索を目標に、カルシウム作用の弱いアナログである22-oxacalcitriolの代謝と代謝物の生理活性検索を中心に細胞および動物・ヒトレベルでの実験を行った。研究成果は以下の通りである。
1)22-oxacalcitriolは、主に側鎖の脱水反応またはA環3位水酸基の異性化反応により不活化される。
2)上記2つの代謝系に関与する酵素は、これまでに発見されているビタミンD代謝酵素とは異なる。
3)上記2つの代謝系を相互に調節するメカニズムが存在する。
4)ビタミンD誘導体の代謝酵素に種特異性が認められる。したがって、動物の結果をそのままヒトへ外挿することはできない。このためには、既知のビタミンD代謝酵素(ヒトおよびラット)を発現する大腸菌発現系が非常に有効な活性スクリーニング法となることを確認した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] M.Kamao: "Two Novel Metabolic Pathways of 22-Oxacalctriol (OCT), C-25 Dehydroxylation and C-3 Epimerization and Biological Activities of Novel OCT Metabolites"J.Biol.Chem.. 278(3). 1463-1471 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nishimura: "Long-term Hospitalization During Pregnancy is a Risk Factor for Vitamin D Deficiency in Neonates"J.Bone Miner.Metab.. 21(2). 103-108 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sakaki: "Metabolism of 26,26,26,27,27,27-F6-1α,25-dihydroxyvitamin D3 by CYP24 : Species-based Difference between Human and Rats"Biochem.Pharmacol.. (In press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okano: "Calcium in Internal Medicine"Springer. 504 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡野 登志夫: "腎と骨代謝「ピタミンDによるカルシウム輸送体の調節」"日本メディカルセンター. 101 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川 公恵, 岡野 登志夫: "CLINICAL CALCIUM「作用分離を目指した新規ビタミンD誘導体"医薬ジャーナル社. 122 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. KAMAO ET AL.: "TWO NOVEL METABOLIC PATHWAYS OF 22-OXACALCITRIOL (OCT)), C-25 DEHYDRATION AND C-3 EPIMERIZATION AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF NOVEL OCT METABOLITES"J. BIOL. CHEM.. 278(3). 1463-1471 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. NISHIMURA ET AL.: "LONG-TERM HOSPITALIZATION DURING PREGNANCY IS A RISK FACTOR FOR VITAMIN D DEFICIENCY IN NEOMATES"21(2). 103-108 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SAKAKI ET AL.: "METABOLISM OF 26, 26, 26, 27, 27, 27-F6-1a, 25-DIHYDROXYVITAMIN D3 BY CYP24 : SPECIES-BASED DIFFERENCE BETWEEN HUMANS AND RATS"BIOCHEM. PHARMACOL.. (IN PRESS).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. OKANO: "REGULATION OF CALCIUM TRANSPORTER BY VITAMIN D"JAPAN MEDICAL CENTER. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. NAKAGAWA AND T. OKANO: "DEVELOPMENT OF NOVEL VITAMIN D ANALOGS AIMING AT THE SEPARATION OF BIOLOGICAL ACTIVITIES"IYAKU JOURNAL. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. OKANO ET AL.: "CALCIUM IN INTERNAL MEDICINE"SPRINGER. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamao: "Two Novel Metabolic Pathways of 22-Oxacalcitriol(OCT), C-25 Dehydration and C-3 Epimerization and Biological Activities of Novel OCT Metabolites"J. Biol. Chem.. 278(3). 1463-1471 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nishimura: "Long-term Hospitalization During Pregnancy is a Risk Factor for Vitamin C Deficiency in Neonates"J. Bone Miner. Metab.. 21(2). 103-108 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakaki: "Metabolism of 26,26,26,27,27,27-F6-1α,25-dihydroxyvitamin D_3 by CYP24 : Species-based Difference between Humans and Rats"Biochem. Pharmacol.. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okano: "Calcium in Internal Medicine"Springer. 504 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岡野 登志夫: "腎と骨代謝 「ビタミンDによるカルシウム輸送体の調節」"日本メディカルセンター. 101 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 公恵, 岡野 登志夫: "CLINICAL CALCIUM 「作用分離を目指した新規ビタミンD誘導体」"医薬ジャーナル社. 122 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujishima: "Synthesis and Biological Evaluation of All A-ring Stereoisomers of 5, 6-Trans-2-methyl-1, 25-dihydroxyvitamin D_3 and Their 20-Epimers : Possible Binding Modes of Potent A-ring Analogues to Vitamin D Receptor"Chem. Biol.. 8(11). 1011-1024 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mikami: "Asymmetric Catalytic Ene-cyclization Approach to 2-Fluoro-19-nor-1, 25-dihydroxyvitamin D_3 A-ring Analog with Significant Transactivation Activity"Chirality. 13(7). 366-371 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamao: "Isolation, Identification and Biological Activity of 24R, 25-ihydroxy-3-epi-vitamin D_3 : A Novel Metabolite of 24R, 25-Dihydroxyvitamin D_3 Produced in Rat Osteosarcoma Cells (UMR 106)"J. Nutr. Sci. Vitaminol.. 47(2). 108-115 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hatakeyama: "Synthesis and Evaluation of A-ring Diastereomers of 1α, 25-dihydroxy-22-oxavitamin D_3 (OCT)"Bioorg. Med. Chem.. 9(2). 403-415 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujishima: "Highly Potent Cell Differentiation-inducing Analogues of 1α, 25-Dihydroxyvitami D_3 : Synthesis and Biological Activity of 2-Methyl-1, 25-dihydroxyvitarnin D_3 with Side-chain Modifications"Bioorg. Med. Chem.. 9(2). 525-535 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takayama: "Systematic Studies on Synthesis, Structural Elucidation, and Biological Evaluation of A-ring Diastereomers of 2-Methyl-1α, 25-dihydroxyvitamin D_3 and 20-Epi-2-methyl-1α, 25-dihydroxyvitamin D_3"Steroids. 66(3-5). 277-285 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakagawa: "Differential Activities of 1α, 25-Dihydroxy-16-ene-vitamin D_3 Analogs and Their 3-Epimers on Human Promyelocytic Leukemia (HL-60) Cell Differentiation and Apoptosis"Steroids. 66(3-5). 327-337 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岡野 登志夫: "ビタミンD Update 2001 「ビタミンD誘導体の薬理と臨床-ビタミンD誘導体」"メディカル カルチュア. 276 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岡野 登志夫: "カルシウムと骨「ビタミンDの生理作用」"メディカル カルチュア. 420 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 公恵: "カルシウムと骨「ビタミンD誘導体の生理作用」"メディカル カルチュア. 420 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 津川 尚子: "カルシウムと骨「ビタミンD代謝産物の定量法と血漿中濃度・組織分布」"メディカル カルチュア. 420 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujishima: "Highly Potent Cell Differentiation-inducing Analogues of 1alpha, 25-Dihydroxyvitamin D3 : Synthesis and Biological Activity of 2-Methyl-1,25-dihydroxyvitamin D3 with Side Chain Modifications."Bioorg.Med.Chem.. 9(2). 525-535 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakagawa: "Differential Activities of 1alpha, 25-dihydroxy-16-ene-vitamin D3 Analogs and Their 3-Epimers on HL-60 cell differentiation and Apoptosis."Steroids. 66(3-4). 329-339 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Inaba: "Hyperparathyroidism is Augmented by Ovariectomy in Nagase Anaibminemic Rats."J.Nutr.. 130(6). 1543-1547 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakagawa: "Structure-Specific Control of Differentiation and Apoptosis of Human Promyelocytic Leukemia (HL-60) Cells by A-ring Diastereomers of 2-Methyl-1alpha, 25-dihydroxyvitamin D3 and Its 20-Epimers."Biochem.Pharmacol.. 60(12). 1937-1947 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kubodera: "Biological Activities of 19-Nor-1alpha, 25-Dihydroxyvitamin D3 Analogs Singly Dehydroxylated at the C-1 or C-3 Position of the A-ring."Curr.Pharm.Des.. 6(7). 791-801 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suhara: "Syntheses and Biological Evaluation of Novel 2alpha-substituted 1alpha, 25-dihydroxyvitamin D3 Analogs."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 10. 4306-4309 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamao: "Absorption of Calcium, Magnesium, Phosphorus, Iron and Zinc in Growing Male Rats Fed Diets Containing Either Phytate-free Soybean Protein or Soybean Protein Isolate or Casein."J.Nutr.Sci.Vitaminol.. 46(1). 34-41 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Okano T.: "Catalytic asymmetric syntheses and biological activities of singly dehydroxylated 19-nor-1a, 25-dihydroxyvitamin D_3 A-ring analogs in cancer cell differentiation and apoptosis."Chem.Biol.. 7(3). 173-84 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa K.: "Novel ring A stereoisomers of 2-methyl-1a, 25-dihydroxyvitamin D_3 and 2-methyl-20-epi-1a, 25-dihydroxyvitamin D_3 : transactivation of target genes and modulation of differentiation in human promyelocytic leukemia (HL-60) cells."Biochem Pharmacol. 59(6). 691-702 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugawa N.: "In vitro biological activities of a series of 2β-substituted analogues of 1α, 25-dihydroxyvitamin D_3"Biol.Pharm.Bull.. 23(1). 66-71 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fujishima T.: "Efficient Synthesis and Biological Evaluation of All A-Ring Diastereomers of 1α, 25-dihydroxyvitamin D_3 and its 20-Epimer."Bioog.Med.Chem.. 8. 123-134 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masuda S.: "Characterization of 3-epi-1α, 25-dihydroxyvitamin D_3 involved in 1α, 25-dihydroxyvitamin D_3 metabolic pathway in cultured cell lines."Biol.Pharm.Bull.. 23(2). 133-139 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岡野登志夫: "ビタミンDと疾患"医薬ジャーナル. 170 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岡野登志夫: "全面改訂 骨粗鬆症 Q&A"医薬ジャーナル. 170 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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