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細胞性粘菌由来の生物活性物質をシードとした創薬~新規抗がん剤と抗菌薬の開発~

研究課題

研究課題/領域番号 19K07139
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

久保原 禅  順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 教授 (00221937)

研究分担者 菊地 晴久  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (90302166)
原 太一  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード細胞性粘菌 / DIF / 抗がん剤 / 抗菌薬 / マラリア / 糖尿病 / 創薬 / 糖代謝 / 天然物化学 / 抗菌剤
研究開始時の研究の概要

本研究では、細胞性粘菌由来の化合物DIFをシードとしたまったく新しいタイプの1)抗がん剤(増殖と浸潤・転移の両者を阻害する薬剤)と2)抗菌薬(既存薬剤耐性菌も駆逐する薬剤)の開発、並びに3)それら薬剤の作用機序解析を進める。がんの悪性たる所以は、がん細胞の活発な増殖能と浸潤・転移能にあるが、本研究では両者を阻止できる抗がん剤開発を目指す。また、既存抗菌薬に対する耐性菌の出現が人類の脅威となっているが、DIFはそれら薬剤耐性菌を駆逐する抗菌薬シーズとしても期待できる。

研究成果の概要

細胞性粘菌の一種Dictyostelium discoideum(和名:キイロタマホコリカビ)から発見されたDIF-1とその誘導体(DIFs)は抗腫瘍活性と抗菌活性を有する低分子化合物である。本研究において我々は、DIFsをシードとした新規抗がん剤と抗菌剤の開発と、DIFsの作用機序解析を進めた。その結果、①いくつかのDIFsが乳がん細胞の増殖と遊走を阻害すること、②いくつかのDIFsが乳がん細胞におけるPD-L1の糖鎖修飾を阻害すること、③いくつかのDIFsが多剤耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)やバンコマイシン耐性腸球菌(VRE)などのグラム陽性菌の生育を強力に阻害すること等を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国の死因トップ1はがんであり、がん対策は喫緊の課題となっている。また、かつては減少傾向にあった肺炎が近年の死因トップ3にランクインしている。
一方、ペニシリンの発見以降、真菌類や放線菌等の微生物は「創薬資源」として人類に貢献してきたが、既存薬に耐性を有する細菌やがん細胞が出現し大きな社会問題となっており、新たな薬剤の開発に加え、新たな創薬資源の探索・開発も重要な課題になっている。
このような状況下において、我々の研究の学術的・社会的な意義は大きい。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] <i>Dictyostelium</i> Differentiation-inducing Factor Derivatives Reduce the Glycosylation of PD-L1 in MDA-MB-231 Human Breast Cancer Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Airi Hirayama, Hirotaka Ishigaki, Katsunori Takahashi, Yusuke Miura, Haruhisa Kikuchi, Yuzuru Kubohara
    • 雑誌名

      順天堂醫事雑誌

      巻: 69 号: 2 ページ: 105-115

    • DOI

      10.14789/jmj.JMJ22-0039-OA

    • ISSN
      2187-9737, 2188-2126
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Derivatives of Dictyostelium differentiation-inducing factors suppress the growth of Plasmodium parasites in vitro and in vivo.2021

    • 著者名/発表者名
      Mita T, Hirai M, Maki Y, Nahar S, Yoshida N, Oshima Y, Kikuchi H, Kubohara Y.
    • 雑誌名

      Biochem Pharmacol

      巻: - ページ: 114834-114834

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2021.114834

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dictyostelium Differentiation-Inducing Factor-1 Promotes Glucose Uptake, at Least in Part, via an AMPK-Dependent Pathway in Mouse 3T3-L1 Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kubohara Yuzuru、Homma Yoshimi、Shibata Hiroshi、Oshima Yoshiteru、Kikuchi Haruhisa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 5 ページ: 2293-2293

    • DOI

      10.3390/ijms22052293

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two New Terpenes Isolated from Dictyostelium Cellular Slime Molds2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Hitomi、Kubohara Yuzuru、Ishigaki Hirotaka、Takahashi Katsunori、Eguchi Hiromi、Sugawara Akihiro、Oshima Yoshiteru、Kikuchi Haruhisa
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 12 ページ: 2895-2895

    • DOI

      10.3390/molecules25122895

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antimicrobial Activities of Dictyostelium Differentiation-Inducing Factors and Their Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Kubohara Yuzuru、Shiratsuchi Yoshiko、Ishigaki Hirotaka、Takahashi Katsunori、Oshima Yoshiteru、Kikuchi Haruhisa
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 9 号: 5 ページ: 163-163

    • DOI

      10.3390/biom9050163

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Halogen-Substituted Derivatives of Dictyostelium Differentiation-Inducing Factor-1 Suppress Serum-Induced Cell Migration of Human Breast Cancer MDA-MB-231 Cells in Vitro2019

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Totsuka、Yuka Makioka、Kyoichi Iizumi、Katsunori Takahashi、Yoshiteru Oshima、Haruhisa Kikuchi、Yuzuru Kubohara
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 9 号: 7 ページ: 256-256

    • DOI

      10.3390/biom9070256

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞性粘菌(Dictyostelium discoideum)柄細胞分化誘導因子を用いた新規誘導体の抗マラリア活性2023

    • 著者名/発表者名
      吉田菜穂子、平井誠、菊地晴久、久保原禅、美田敏宏
    • 学会等名
      日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌由来の生物活性物質DIF-1とその誘導体によるタンパク質代謝制御機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田龍,矢野敏史,山越正汰,菊地晴久,久保原禅,原太一
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DIF誘導体が熱帯熱マラリア原虫の増殖を阻害する2022

    • 著者名/発表者名
      美田敏弘、平井誠、吉田菜穂子、菊地晴久、久保原禅
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DIF-1 promotes glucose uptake in mouse C2C12 myotube cells2022

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Y, Nakanishi K, Sugita H, Kubohara Y.
    • 学会等名
      日本薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DIF-1による糖代謝促進作用とAMP kinase2020

    • 著者名/発表者名
      久保原禅,本間好,大島吉輝,菊地晴久
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン置換した DIF 誘導体の抗腫瘍作用2019

    • 著者名/発表者名
      久保原禅, 戸塚響子, 牧岡優佳, 飯泉恭一, 大島吉輝, 菊地晴久
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DIF誘導体の有する抗菌活性2019

    • 著者名/発表者名
      久保原禅, 白土佳子, 石垣宏尚, 高橋克典, 大島吉輝, 菊地晴久
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学スポーツ健康科学部健康学科健康生命科学研究室HP

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/jun_health_LS/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] マラリア予防治療薬2021

    • 発明者名
      美田敏宏、久保原禅、菊地晴久、大島吉輝
    • 権利者名
      学校法人 順天堂
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-055575
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] マラリア原虫の増殖抑制剤2019

    • 発明者名
      美田敏宏、久保原禅、菊地晴久、大島吉輝
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-040682
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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