薬剤耐性マラリアに有効な新規治療剤の創製研究

• 研究課題/領域番号: 16390031
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 創薬化学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 金 惠淑 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (70314664)
• 研究分担者: 綿矢 有佑 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90127598) ; 木村 幹男 国立感染症研究所, 感染症情報センター, 室長 (90114462) ; 川合 覚 独協医科大学, 医学部, 助教授 (70275733)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円); 2005年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2004年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
• キーワード: 新規抗マラリア薬 / マラリア / 環状過酸化化合物 / 薬剤耐性 / 耐性機構 / 作用機序解析 / 天然生薬抗マラリア資源 / 薬剤耐性メカニズム

研究概要

私は、薬剤耐性マラリアを克服できる新しいマラリア治療薬の開発を行い、マラリア制圧に寄与することを研究目的として本研究を進める。有機合成品である環状化酸化化合物、及び天然資源由来の常山アルカロイド誘導体を中心に最適の抗マラリア候補薬の選抜とこれら化合物の抗マラリア作用機序の解明を行う。
本研究の研究成果を下記に示す。
1.環状過酸化化合物の作用メカニズムの解析を網羅的に行った。マラリア原虫たんぱく質の2次元電気泳動分離条件をもとにN-251及びN-89の作用前後の相違のあるたんぱく質のパターンを比較し、MALDI-TOF/MSでたんぱく質を同定した。その結果、マラリア原虫の細胞骨格を形成するタンパク質、栄養源の獲得時に必要なタンパク質、及び原虫の生命維持に関わるタンパク質を同定した。また、環状過酸化化合物の標的と思われるタンパク質を1種類検出できた。
2.環状過酸化化合物に耐性を有する熱帯熱マラリア原虫を獲得するために、薬剤プレッシャーとクローニング手法により1×10^<-7>Mでも培養できる耐性熱帯熱マラリア原虫株を得た。
3.常山誘導体の合成研究を行い、10種類の誘導体の中から抗マラリア活性を示す化合物を1種類選抜した。
4.メフロキン耐性熱帯熱マラリア原虫の薬剤耐性機構の解析のために、アフィメトリックス社のマラリア専用のGene Chip(Plasmodium/Anopheles DNA Micro Array)を用いて遺伝子解析を行ったところ、マラリア原虫のpfmdr-1遺伝子のみ増幅し、その他のpfcrt、およびpfmrpの増幅は見られなかった。また、メフロキン耐性の熱帯熱マラリア原虫に抗結核薬を併用するとメフロキンの感受性が60倍回復する結果を得た。
上記の実験で得られたタンパク質が遺伝子の発現パターンと関連するかどうかを調べ、最終的にこれら環状過酸化化合物の標的分子を決定する。

研究成果

• [雑誌論文] Antimalarial Effect of Bis-pyridinium Salts, N, N'-Hexamethylenebis(4-carbamoyl-1- alkvlpyridinium bromide). (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, K., Morisaki, D., Yoshlda, M., Namba, T, Kim, T.-S., Wataya, Y., Kourai, H., Kakuta, H., Sasaki,K
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 16 ページ: 2758-2760
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Antimalarial Effect of Bis-pyridinium Salts, N,N'-Hexamethylenebis (4-carbamoyl-1-alkylpyridinium bromide). (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, K., Morisaki, D., Yoshida, M., Namba, T., Kim, H.-S., Wataya, Y., Kourai, H., Kakuta, H., Sasaki, K.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 16 ページ: 2758-2760
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Antimalarial Effect of Bis-pyridinium Salts, N,N'-Hexamethylenebis(4-carbamoyl-1-alkylpyridinium bromide). (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, K., Morisaki, D., Yoshida, M., Namba, T., Kim, H.-S., Wataya, Y, Kourai, H., Kakuta, H., Sasaki, K.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett., (In press)
• [雑誌論文] Co-catalyzed autoxidation of alkene in the presence of silane The effect of the structure of silanes on the efficiencyof the reaction and on the product distribution. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, J, -M., Kunikawa, S., Tokuyasu, T., Masuyama, A., Nojima, M., Kim, H.-S., Waraya,Y.
  • 雑誌名: Tetrahedrol, 61 ページ: 9961-9968
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and biological activity of fatty acid conjugate of quinine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fumura, N., lzumi, M., Nakajima, S., Shimizu, S., Kim, H, -S., Wataya, Y., Baba,N.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem. 69(11) ページ: 2250-2253
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and in vitro antimalarial activity of some simple peroxyplakoric acid analogues. (2005)
  • 著者名/発表者名: Liu, H., Jin, H.Zhang, Q., Wu, Y., Kim, H, -S, Wataya,Y.
  • 雑誌名: Chinese J.Chem. 23 ページ: 1469-1473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and evaluation of b-carbolinium cations as new antimalarial agents based on pi-delocalized lipophilic cation (DLC) hypothesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takasu, K, Shimogama, T, Saiin, C, Kim.H.-S., Wataya, Y., Brun, R, Ihara,M
  • 雑誌名: Chem. Pharm. Bull., 53(6) ページ: 653-661
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis of novel siRNAs having thymidine dimers consisting of a carbamate or an urea linkage at their 3 ' overhang regions and their ability to suppress human RNase L protein expression. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., Naito, T., Kawada, K., Shibata, A., Kim.H.-S., Wataya, Y., Kitada,Y.
  • 雑誌名: Biol.Biophy.Res.Comm. 20,330(4) ページ: 1168-1175
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis of 5'-methylenearisteromycin and its 2-fluoro congener with potent antimalarial activity due to the parasite S-adenosyl homocysteine hydrolase Inhibition. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takagi, T., Sukeda, M., Kim.H.-S., Wataya, Y., Kitada, Y., Matsuda, A., Shuto, S.
  • 雑誌名: Org.Bjomol. Chem., 3 ページ: 1245-1251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 1, 2, 4, 5 - Tetraoxan cycloalkanes : Synthesis and Antimalarial Activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masuyama, A., Wu, J-M., Nojima, M., Kim, H-S., Wataya,Y.
  • 雑誌名: Mlnl-Reviews Med. chem. 5 ページ: 1035-1043
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Sequence analysis of the 5'-flanking regions of human dihydropyrimidine dehydrogenase gene : Identification of a new polymorphism related with effects of 5-fluorouracil. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, T., Kim, H-S., Fukushima, M.,, Wataya, Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 24(4) ページ: 233-242
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibitory Mechanisms of 1-(3-C-ethynyl-b-D-ribo-pentofuranosyl) uracil ( EUrd ) on RNA Synthesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yokogawa, T., Kanda, H., Takatori, S., Takenaka, K., Naito, T., Sasaki, T., Matsuda, A., Fukushima, M., Kim, H-S., Wataya,Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 24(3) ページ: 227-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Gastrodia elata Blume and an active component, phydroxybenzyl alcohol reduce focal ischemic brain injury through antioxidant related gene expressions (2005)
  • 著者名/発表者名: Yu, Kim, Lee, Han, Lee, Kim, H-S., Hong.J, Kang, S
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 28(6) ページ: 1016-1020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Co-catalyzed autoxidation of alkene in the presence of silane. The effect of the structure of silanes on the efficiency of the reaction and on the product distribution. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, J.-M., Kunikawa, S., Tokuyasu, T., Masuyama, A., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Tetrahedron 61 ページ: 9961-9968
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and biological activity of fatty acid conjugate of quinine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kumura, N., Izumi, M.Nakajima, S., Shimizu, S., Kim, H.-S., Wataya, Y., Baba, N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotech.Biochem. 69(11) ページ: 2250-2253
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and in vitro antimalarial activity of some simple peroxyplakoric acid analogues. (2005)
  • 著者名/発表者名: Liu, H., Jin, H., Zhang, Q., Wu, Y., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Chinese J.Chem. 23 ページ: 1469-1473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and evaluation of b-carbolinium cations as new antimalarial agents based on pi-delocalized lipophilic cation (DLC) hypothesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takasu, K, Shimogama, T, Saiin, C, Kim, H.-S, Wataya, Y, Brun, R, Ihara, M.
  • 雑誌名: Chem.Pharm.Bull. 53(6) ページ: 653-661
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis of novel siRNAs having thymidine dimers consisting of a carbamate or an urea linkage at their 3' overhang regions and their ability to suppress human RNase L protein expression. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., Naito, T., Kawada, K., Sibata, A., Kim, H.-S., Wataya, Y., Kitabe, Y.
  • 雑誌名: Biol.Biophy.Res.Comm. 20,330(4) ページ: 1168-1175
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis of 5'-methylenearisteromycin and its 2-fluoro congener with potent antimalarial activity due to the parasite S-adenosyl homocysteine hydrolase Inhibition. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takagi, T., Sukeda, M., Kim, H.-S., Wataya, Y., Kitade, Y., Matsuda, A., Shuto, S.
  • 雑誌名: Org.Biomol.Chem. 3 ページ: 1245-1251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sequence analysis of the 5'-flanking regions of human dihydropyrimidine dehydrogenase gene : Identification of a new polymorphism related with effects of 5-fluorouracil. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, T., Kim, H.-S., Fukushima, M., Wataya, T.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 24(4) ページ: 233-242
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibitory Mechanisms of 1-(3-C-ethynyl-b-D-ribo-pentofuranosyl)uracil (EUrd) on RNA Synthesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yokogawa, T., Kanda, H., Takatori, S., Takenaka, K., Naito, T., Sasaki, T., Matsuda, A., Fukushima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 24(3) ページ: 227-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gastrodia elata Blume and an active component, p-hydroxybenzyl alcohol reduce focal ischemic brain injury through antioxidant related gene expressions (2005)
  • 著者名/発表者名: Yu, S., Kim, J., Lee, C., Han, J., Lee, J., Kim, H.-S., Hong, J., Kang, S.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 28(6) ページ: 1016-1020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 1,2,4,5-Tetraoxan cycloalkanes : Synthesis and Antimalarial Activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masuyama, A., Wu, J-M., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Mini-Reviews Med.Chem. 5 ページ: 1035-1043
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Co-catalyzed autoxidation of alkene in the presence of silane. The effect of the structure of silanes on the efficiency of the reaction and on the product distribution. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, J.-M., Kunikawa, S., Tokuyasu, T., Masuyama, A., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y
  • 雑誌名: Tetrahedron, 61 ページ: 9961-9968
• [雑誌論文] Synthesis and biological activity of fatty acid conjugate of quinine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kumura, N., Izumi, M., Nakajima, S., Shimizu, S., Kim, H.-S., Wataya, Y., Baba, N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotech.Biochem., 69(11) ページ: 2250-2253
• [雑誌論文] Synthesis and evaluation of b-carbolinium cations as new antimalarial agents based on pi-delocalized lipophilic cation (DLC) hypothesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takasu, K, Shimogama, T, Saiin, C, Kim, H.-S, Wataya, Y, Brun, R, Ihara, M.
  • 雑誌名: Chem.Pharm.Bull., 53(6) ページ: 653-661
• [雑誌論文] Synthesis of novel siRNAs having thymidine dimers consisting of a carbamate or an urea linkage at their 3' overhang regions and their ability to suppress human RNase L protein expression. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., Naito, T., Kawada, K., Shibata, A., Kim., H.-S., Wataya, Y., Kitade, Y.
  • 雑誌名: Biol.Biophy.Res.Comm., 20,330(4) ページ: 1168-1175
• [雑誌論文] Synthesis of 5'-methylenearisteromycin and its 2-fluoro congener with potent antimalarial activity due to the parasite S-adenosyl homocysteine hydrolase Inhibition (2005)
  • 著者名/発表者名: Takagi, T., Sukeda, M., Kim, H.-S., Wataya, Y., Kitade, Y, Matsuda, A., Shuto.S.
  • 雑誌名: Org.Biomol.Chem., 3 ページ: 1245-1251
• [雑誌論文] 1,2,4,5-Tetraoxan cycloalkanes : Synthesis and Antimalarial Activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masuyama, A., Wu, J-M., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Mini-Reviews Med.chem. 5 ページ: 1035-1043
• [雑誌論文] Sequence analysis of the 5'-flanking regions of human dihydropyrimidine dehydrogenase gene : Identification of a new polymorphism related with effects of 5-fluorouracil. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, T., Kim, H.-S., Fukushima, M., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 24(4) ページ: 233-242
• [雑誌論文] Inhibitory Mechanisms of 1-(3-C-ethynyl-b- D-ribo-pentofuranosyl)uracil (EUrd) on RNA Synthesis.. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yokogawa, T., Kanda, H., Takatori, S., Takenaka, K., Naito, T., Sasaki, T., Matsuda, A., Fukushima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.I
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 24(3) ページ: 227-232
• [雑誌論文] Gastrodia elata Blume and an active component, p-hydroxybenzyl alcohol reduce focal ischemic brain injury through antioxidant related gene expressions (2005)
  • 著者名/発表者名: Yu, Kim, Lee, Han, Lee, Kim, H.-S., Hong, J., Kang, S.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull., 28(6) ページ: 1016-1020
• [雑誌論文] Duffy antigen is important for lethality of the lethal strain P. yoelii 17XL (2004)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu, N., Kim, H-S., Ono, K., Wataya, Y., Torii, M.Sekimizu,K.
  • 雑誌名: Parasltolgy Res. 93 ページ: 499-503
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Antimalarial Activity of Lavandulyl Flavanones Isolated from the Roots of Sophora flavescens. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y.-C, Kim, H.-S., Wataya, Y., Sohn, D.-H., Kang, T, -H., Kim, M.-S., Kim, Y.-M., Lee, K.-M., Chang, J.-D., Park,H.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 25 ページ: 748-750
  • NAID: 110003608846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Duffy antigen is important for lethality of the lethal strain P.yoelii 17XL, (2004)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu, N., Kim, H.-S., Ono, K., Wataya, Y., Torii, M., Sekimizu, K.
  • 雑誌名: Parasitolgy Res. 93 ページ: 499-530
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Antimalarial Activity of Lavandulyl Flavanones Isolated from the Roots of Sophora flavescens. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y.-C., Kim, H.-S., Wataya, Y., Sohn, D.-H., Kang, T.-H., Kim, M.-S., Kim, Y.-M., Lee, K.-M., Chang, J.-D., Rark, H.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 27(5) ページ: 748-750
  • NAID: 110003608846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] p Delocalized b-carbolinium cations as potential antiamlarials. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takasu, K., Shimogama, T., Saiin, C., Kim, H.-S., Wataya, Y., Ihara, M.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 ページ: 1689-1692
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Duffy antigen is important for lethality of the lethal strain P.yoelii 17XL (2004)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu, N., Kim, H.-S., Ono, K., Wataya, Y., Torii, M., Sekimizu, K.
  • 雑誌名: Parasitolgy Res. 93 ページ: 499-530
• [雑誌論文] Antimalarial Activity of Lavandulyl Flavanones Isolated from the Roots of Sophora flavescens. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y.-C., Kim, H.-S., Wataya, Y., Sohn, D.-H., Kang, T.-H., Kim, M.-S., Kim, Y.-M., Lee, K.-M., Chang, J.-D., Park, H.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 25 ページ: 748-750
  • NAID: 110003608846
• [雑誌論文] Synthesis of 5'-methylenearisteromycin and its 2-fluoro congener with potent antimalarial activity due to the parasite S-adenosyl homocysteine hydrolase Inhibition.
  • 著者名/発表者名: Takagi, T., Sukeda, M., Kim, H.-S., Wataya, Y., Kitade, Y., Matsuda, A., Shuto, S.
  • 雑誌名: SBO (In press)
• [雑誌論文] Sequence analysis of the 5'-flanking regions of human dihydropyrimidine dehydrogenase gene : Identification of a new polymorphism related with effects of 5-fluorouracil.
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, T., Kim, H.-S., Fukushima, M., Wataya, Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids (In press)
• [雑誌論文] astrodia elata Blume and an active component, p-hydroxybenzyl alcohol reduce focal isohemic brain injury through antioxidant related gene expressions
  • 著者名/発表者名: Yu, S, Kim, J., Lee, C., Han, J., Lee, J., Kim, H.-S., Hong, J., Kang, S.
  • 雑誌名: Bid.Pharm.Bull. (In press)
• [雑誌論文] 1,2,4,5-Tetraoxan cycloalkanes : Synthesis and Antimalarial Activity.
  • 著者名/発表者名: Masuyama, A., Wu, J-M., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.
  • 雑誌名: MRMC (In press)
• [図書] 実験医学 (2005)
  • 著者名/発表者名: 綿矢 有佑, 金 惠淑
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 抗マラリヤ薬の開発 : 過去-現在-未来
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 実験医学 (2005)
  • 著者名/発表者名: 綿矢 有佑, 金 惠淑
  • 総ページ数: 5
• [図書] 抗原虫薬 (2004)
  • 著者名/発表者名: 金 惠淑, 綿矢 有佑, 木村幹男, 益山新樹, 野島正朋
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 臨床と微生物
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 抗原虫薬 (2004)
  • 著者名/発表者名: 金 恵淑, 綿矢 有佑, 木村幹男, 益山新樹, 野島正朋
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 臨床と微生物
• [産業財産権] ヘムへの配置能を有する抗マラリア活性化合物 (2006)
  • 発明者名: 樋口恒彦, 大宮弘久, 梅澤直樹, 金惠子淑, 綿矢 有佑
  • 権利者名: 樋口恒彦
  • 産業財産権番号: 2006-049678
  • 出願年月日: 2006-02-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] ヘムへの配位能を有する抗マラリア活性化合物 (2006)
  • 発明者名: 樋口 恒彦, 大宮 弘久, 梅澤 直樹, 金 惠淑, 綿矢 有佑
  • 権利者名: 樋口 恒彦
  • 産業財産権番号: 2006-049678
  • 出願年月日: 2006-02-28