新しい抗マラリア薬の開発と抗マラリア薬耐性機構の解析に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14021072
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 綿矢 有佑 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90127598)
• 研究分担者: 金 惠淑 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70314664)
• キーワード: マラリア / 薬剤耐性 / 新規抗マラリア薬 / 環状下酸化物 / pfmdr 1 / アルテミシニン耐性 / heat shock protein

研究概要

1.抗マラリア薬開発に必須な新しい標的分子の探索を目指し、米国のバイオベンチャーと共同で熱帯熱マラリア原虫のHsp90を選択的に阻害する抗マラリア薬開発研究に着手した。抗マラリア薬の開発につながる有望な研究結果が出ている。
2.アジアの伝統生薬より見出された有効成分の構造を用いた新規抗マラリア化合物の創製研究を推進した。新しい化学構造を有する抗マラリア薬候補を見出すことができた。
・青蒿の成分Yingzhaou A誘導体の合成に成功し、優れた抗マラリア作用を見出した。
・鴉担子のアルカロイドの構造変換化合物を合成し、優れた抗マラリア作用を見出した。
3.有機合成による新規抗マラリア薬の創製研究
・新規環状過酸化物に高い抗マラリア作用を見出した。
・ロダシアニン色素化合物に抗マラリア作用を見出した。この化合物はマラリア原虫のオルガネラに選択的に取り込まれることにより薬効を発揮することが判った。
・熱帯熱マラリア原虫のメチル化酵素を特異的に阻害し、且つ優れた抗マラリア作用を有するRMNPAを合成した。このメチル化本酵素の結晶解析に成功した。
4.我々が1999年に見出した1,2,4,5-テトラキオキサシクロアルカン類化合物(化合物N-89)は高い選択毒性と優れた抗マラリア活性を示し、次世代の抗マラリア薬となり得る性質を有する。加えて、この化合物N-89をリードとする水酸基を付加した最適化合物N-251(薬効はN-89よりも優れ、溶解性は100倍に向上した)を見出した。このN-251をリガンドとしてアフニティーカラム作成しN-89の標的分子を探索している。さらに、ロダシアニン色素化合物NKT-077をリガンドとするアフニティーカラムを用い熱帯熱マラリア原虫のタンパク質分画から、NKT-077に対し高親和性のタンパク質を単離した。二次元電気泳動法を用いNKT-007に親和性のある原虫由来たんぱく質を分離し、その解析を行っている。
5.メフロキン・プレッシャーを与え熱帯熱マラリア原虫(523a S株)を培養し、次いで限界希釈法によるクローニングを行い、メフロキン高度耐性原虫(R/24株)を得た。R/24株はメフロキンに対して523a S株の863倍の耐性を示し、4-アミノキノリン誘導体であるクロロキンに対しては34倍感受性化していた。遺伝子解析の結果、多剤耐性に関与するpfmdr1遺伝子のアミノ酸変化を伴う新しい変異を起こしていることが判った。この変異部位に作用するantisenseを作用させるとメフロキンに対する感受性が回復した。また、antisenseを用いたpfmdr1遺伝子の機能解析実験により、pfmdr1の発現量とメフロキン感受性が相関することが分かった。アルテミシニン及びN-89に対する耐性株も作成している。

研究成果

• [文献書誌] Tokuyasu, T., Kunikawa, S., Nojima, M., Kim, H.-S., Wataya, Y.: "Synthesis of antimalarial Yingzhaosu A analogues by the peroxidation of dienes with Co(II)/O_2/Et_3SiH"J.Org.Chem.. (in press).
• [文献書誌] Hirai, S., Kikuchi, H., Kim, H.-S., Begum, K., Wataya, Y., Tasaka, H., Miyazawa, Y., Yamamoto.K., Oshima, Y.: "Metabolites of febrifugine and its synthetic analog Df-1 by mouse liver S9 and their antimalarial activity against Plasmodium malaria parasite"J.Med.Chem.. (in press).
• [文献書誌] Kitade, Y., Kozaki, A., Gotoh, T., Nakanishi, M., Ueno, Y., Kim, H.-S., Wataya, Y.: "Synthesis of carbocyclic nucleosides and thier pntial as antimalaria agents"Bioorg.Med.Chem.Lett.. (in press).
• [文献書誌] Park.H., Kim, M., Jeon, B., Kim, T., Kim, Y., Ahn, J., Kwon, D.-Y., Takaya, Y., Wataya, Y., Kim, H.-S.: "Antimalarial activity of herbal extracts used in traditional medicine in Korea"Biol.Pharm.Bull.. (in press).
• [文献書誌] Kim, H.-S., Begum, K., Ogura, N., Wataya, Y., Nonami, Y., Ito, T., Masuyama, A., Nojima, M., McCullough, K.J.: "Antimalarial activity of 1,2,5,6-tetraoxacycloalkanes and 1,2,5-trioxacycloalkanes"J.Med.Chem.. 46(10). 1957-1961 (2003)
• [文献書誌] Begum, K., Kim, H.-S., Stojilikovic, I., Wataya, Y.: "In vitro antimalarial activity of metallporphyrins against Plasmodium falciparum"Parssitol.Res.. 90. 221-224 (2003)