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2015 年度 実施状況報告書

オピオイドμ/δ二量体化受容体特異的な新規鎮痛薬の開発並びに臨床応用への基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K08686
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

上園 保仁  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (20213340)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードGPCR / 鎮痛療法 / ヘテロ二量体 / トランスレーショナルリサーチ / オピオイド受容体
研究実績の概要

近年、オピオイド受容体は生体でμ/δ二量体化受容体(μ/δ受容体)を形成すること、そしてその薬物特性は単量体のものと異なることがわかってきた。その一例として、μ/δ受容体選択的作動薬が耐性を示さず鎮痛効果を有することが報告された。
近年μ/δ受容体に選択性を示す部分作動薬ML335が化合物ライブラリースクリーニングより見出された。ML335は鎮痛効果を示し、加えてモルヒネ鎮痛耐性を生じたマウスに対して鎮痛効果を示したことから、μ/δ受容体作動薬が鎮痛耐性を起こさない新規カテゴリーの鎮痛薬になり得ること、従ってモルヒネ鎮痛耐性形成時に新たな薬物処方を提示できる可能性が考えられた。ML335は、CellKeyを用いた本研究での実験で、μ/δ受容体発現細胞でのefficacy、potencyは共に低く、さらにμ/δ受容体選択性は不十分であることが判明した。実験系の最適化をめざし、μ/δ受容体発現細胞の再作成を行い、さらにアッセイ系の再構築を行ったが、これまでに報告されたML335の特性を再現することができず、さらに最適化したアッセイ系構築が必要と判断した。そのため新たにμオピオイド受容体等のGPCRの活性を高感度にアッセイできるシステムである卓上型自動パッチクランプ「Ion Flux」を本研究に導入した。同システムは96ウェルプレートを用いたハイスループットアッセイ機器である。現在同システムを用い、μ受容体、δ受容体、μ/δ二量体化受容体の活性測定のための最適化の条件設定を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

本研究では、オピオイドμ/δ二量体化受容体特異的な新規鎮痛薬の開発、並びに臨床応用への基盤構築を目的として、3年計画の研究をスタートさせた。μ/δ受容体に選択性を示す部分作動薬ML335が近年化合物ライブラリースクリーニングより見出され、同薬物は鎮痛効果を示し、モルヒネ鎮痛耐性を生じたマウスに対しても鎮痛効果を示したことから、μ/δ受容体作動薬が鎮痛耐性を起こさない新規カテゴリーの鎮痛薬になり得ると考えた。同薬剤をシーズに、北里大学薬学部 藤井秀明教授を連携研究者として新規鎮痛薬の創製をめざし、まずML335の特性を詳細に解析することとした。しかしながら当研究室で解析に用いたCellKeyでの実験では、μ/δ受容体発現細胞でのefficacy、potencyは共に低く、さらにμ/δ受容体選択性は不十分であることが判明した。したがって実験系の最適化を工夫し、さらにμ/δ受容体発現細胞の再作成を行うなど、実験の見直しを行ったものの、これまでに報告されたML335の特性を再現することができなかったため、さらに最適化したアッセイ系の構築が必要と判断した。そのため新たにμオピオイド受容体等のGPCRの活性を高感度にアッセイできるシステムである卓上型自動パッチクランプ「Ion Flux」を本研究に導入し、同システムを用いたアッセイを行うこととした。現在同システムを用い、μ受容体、δ受容体、μ/δ二量体化受容体の活性測定のための最適化の条件設定を行っているが、Ion Fluxは新規機器であるため、まだ使いこなす段階に至っておらず、その結果、予定した研究が遅れている。

今後の研究の推進方策

本研究は、オピオイドμ/δ二量体化受容体特異的な新規鎮痛薬の開発並びに臨床応用への基盤構築を目的として、3年計画で研究をスタートさせた。北里大学薬学部 藤井秀明教授を連携研究者として、プロトタイプであるML335のμ/δ二量体化受容体アゴニストの特性を指標に新規μ/δ特異的鎮痛薬の創製をめざした。しかしながら当研究室で解析に用いたCellKeyの実験結果はμ/δ受容体発現細胞の効果をみる上で不十分であり、実験系の最適化、さらに新たな最適化アッセイ系の構築が必要と判断した。現在新たにμオピオイド受容体等のGPCRの活性を高感度にアッセイできるシステム、卓上型自動パッチクランプ「Ion Flux」を本研究に導入し、μ受容体、δ受容体、μ/δ二量体化受容体の活性測定のための最適化の条件設定を行っている。Ion Fluxによるアッセイ確立の後は、実験を本格化させ、現在ML335の構造をベースに平行して作製している複数の新規μ/δ二量体受容体選択性候補薬の特性解析を進めていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

本研究は、オピオイドμ/δ二量体化受容体特異的な新規鎮痛薬の開発並びに臨床応用への基盤構築を目的として、3年計画で研究をスタートさせ、ML335のμ/δ二量体化受容体アゴニストの特性を指標に新規μ/δ特異的鎮痛薬の創製をめざした。しかしながら当研究室で解析に用いたCellKeyの実験結果はμ/δ受容体発現細胞の効果をみる上で不十分であり、実験系の最適化、さらに新たな最適化アッセイ系の構築が必要となった。したがって新たにμオピオイド受容体等のGPCRの活性を高感度にアッセイできるシステム、卓上型自動パッチクランプ「Ion Flux」を本研究に導入し、最適化の条件設定を行っている。Ion Fluxのための賃貸借料は増加したが、CellKeyで行うはずであった実験がストップしたため、当該研究を次年度以降に行うこととし、本年度の使用予定の額を次年度に繰り越した。

次年度使用額の使用計画

1)Ion Flux賃貸借料および2)本年度行うべきであったCellKeyを用いた実験にかかる研究費として充当

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Tris-hydroxymethyl-aminomethane enhances capsaicin-induced intracellular Ca2+ influx through transient receptor potential V1 (TRPV1) channels.2016

    • 著者名/発表者名
      Murakami, S., Sudo, Y., Miyano, K., Nishimura, H., Matoba, M., Shiraishi, S., Konno, H., Uezono, Y.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci

      巻: 130 ページ: 72-77

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2015.11.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolism of AM404 from acetaminophen at human therapeutic dosages in the rat brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu. S., Shiraishi, S., Miyano, K., Sudo, Y., Toda, A., Mogi, M., Hara, M., Yokoyama, A., Kawasaki. Y., Taniguchi, M., Uezono, Y.
    • 雑誌名

      Anesth Pain Med

      巻: 6 ページ: e32873

    • DOI

      10.5812/aapm.32873

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct TRPV1- and TRPA1-based mechanisms underlying enhancement of oral ulcerative mucositis-induced pain by 5-fluorouracil.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., Ono, K., Hitomi, S., Ito, M., Nodai, T., Goto, T., Harano, N., Watanabe, S., Inoue, H., Miyano, K., Uezono, Y., Matoba, M., Inenaga, K.
    • 雑誌名

      Pain

      巻: 157 ページ: 1004-1020

    • DOI

      10.1097/j.pain.0000000000000498

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment for cancer patients with oral mucositis: assessment based on the Mucositis study group of the Multinational Association of Supportive Care in Cancer in International Society of Oral Oncology (MASCC/ISOO) in 2013 and proposal of possible novel treatment with a Japanese herbal medicine.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyano, K., Ueno, T., Yatsuoka, W., Uezono, Y.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Des

      巻: 22 ページ: 2270-2278

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasma concentration of oxycodone and pain during hemodialysis in a patient with cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Murakami, S., Herai, M., Suzuki, S., Fujii, T., Tanaka, H., Shinozaki, M., Kokubun, H., Akagi, T., Uezono, Y., Murakaimi-Ando, Y., Shiraishi, S., Matoba, M.
    • 雑誌名

      J Palliat Med

      巻: ― ページ: 印刷中

    • DOI

      10.4172/2165-7386.1000252

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tricyclic antidepressant amitriptyline-induced glial cell line-derived neurotrophic factor production involves pertussis toxin-sensitive Gαi/o activation in astroglial cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaoka-Nakashima, K., Miyano, K., Matsumoto, C., Kajitani, N., Abe, H., Okada-Tsuchioka, M., Yokoyama, A., Uezono, Y., Morioka, N., Nakata, Y., Takebayashi, M.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 290 ページ: 13678-13691

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.622415

    • 査読あり
  • [雑誌論文] µ-Opioid receptor activation by tramadol and O-desmethyltramadol (M1).2015

    • 著者名/発表者名
      Minami, K., Sudo, Y., Miyano, K., Murphy, R.S., Uezono, Y.
    • 雑誌名

      J Anesthesia

      巻: 29 ページ: 475-479

    • DOI

      10.1007/s00540-014-1946-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] What is the main mechanism of tramadol?2015

    • 著者名/発表者名
      Minami, K., Ogata, J., Uezono, Y.
    • 雑誌名

      Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol

      巻: 388 ページ: 999-1007

    • DOI

      10.1007/s00210-015-1167-5

    • 査読あり
  • [学会発表] 新規オピオイド系鎮痛薬ヒドロモルフォンのμ、δ、κオピオイド受容体への効果の解析と既存のオピオイド薬との比較.2016

    • 著者名/発表者名
      上園保仁、宮野加奈子、川合田恵美、大栗宝子、佐藤汐莉、根本悦子、松出知子、西村瞳、江藤萌子、野中美希、南浩一郎、白石成二、樋上賀一、藤井秀明.
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] 解熱鎮痛薬Acetaminophenおよびその代謝産物AM404のopioid receptorsに対する作用-がん性疼痛コントロールの向上を目指して-.2016

    • 著者名/発表者名
      宮野加奈子、根本悦子、松出知子、大栗宝子、須藤結香、川合田恵美、佐藤汐莉、江藤萌子、西村瞳、野中美希、南浩一郎、白石成二、樋上賀一、藤井秀明、上園保仁.
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] Hydromorphoneおよび本邦で用いられている医療用麻薬の薬理学的特性の解析およびその比較.2015

    • 著者名/発表者名
      大栗宝子、川合田恵美、横山明信、根本悦子、佐藤汐莉、西村瞳、宮野加奈子、山川央、平山重人、白石成二、長瀬隆弘、藤井秀明、上園保仁.
    • 学会等名
      第68回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • 年月日
      2015-11-21
  • [学会発表] Acetaminophenとその代謝産物AM404による各種医療用麻薬およびtramadolのμ, δ, κオピオイド受容体活性増強効果の解析 ―新規ラベルフリーCellKeyTMアッセイシステムを用いて―.2015

    • 著者名/発表者名
      松出知子、根本悦子、横山明信、西村瞳、川合田恵美、佐藤汐莉、江藤萌子、大栗宝子、宮野加奈子、白石成二、平山重人、藤井秀明、上園保仁.
    • 学会等名
      第68回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • 年月日
      2015-11-21
  • [学会発表] 本邦で用いられている医療用麻薬およびhydromorphoneのμ、δ、κオピオイド受容体に対する特性の解析とその比較.2015

    • 著者名/発表者名
      上園保仁、宮野加奈子、白石成二.
    • 学会等名
      第74回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-10-08 – 2015-10-10
  • [学会発表] 解熱鎮痛薬Acetaminophenの新規薬理作用の解明-がん性疼痛コントロールの向上を目指して-.2015

    • 著者名/発表者名
      宮野加奈子、白石成二、上園保仁.
    • 学会等名
      第74回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-10-08 – 2015-10-10
  • [学会発表] 今日のがん患者そして未来のがん患者に届けるために ―適切な治療法のない口腔粘膜炎の痛みに対する奏効薬の開発―.2015

    • 著者名/発表者名
      上園保仁、宮野加奈子、江藤萌子.
    • 学会等名
      第9回日本緩和医療薬学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-04
    • 招待講演
  • [学会発表] メサドンの薬理作用発現機序の解析:NMDA受容体非依存的なモルヒネ低感受性μ-オピオイド受容体連関下流シグナル応答.2015

    • 著者名/発表者名
      土井星来、森友久、鵜沢直生、内田匡司、桑田大嗣、有馬崇充、成田道子、葛巻直子、鈴木勉、上園保仁、成田年.
    • 学会等名
      第9回日本緩和医療薬学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-04
  • [学会発表] 数種μオピオイド受容体作動薬の細胞内陥入を指標とした細胞薬理学的プロファイリング.2015

    • 著者名/発表者名
      有馬崇充、桑田大嗣、高橋和之、関口美緒、水上想莉、宮野加奈子、濱田祐輔、成田道子、葛巻直子、上園保仁、成田年.
    • 学会等名
      第9回日本緩和医療薬学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-04
  • [学会発表] トラマドールによる小腸輸送能低下作用:トラマドール代謝物M1およびモルヒネの比較検討.2015

    • 著者名/発表者名
      八幡彩香、高橋知之、有馬崇充、日向麻美、濱田祐輔、芝崎真裕、葛巻直子、森友久、上園保仁、成田年.
    • 学会等名
      第9回日本緩和医療薬学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-04
  • [学会発表] 今、緩和・支持療法を必要とする方への適切な薬物療法と明日の患者のための創薬.2015

    • 著者名/発表者名
      上園保仁.
    • 学会等名
      第45回日本神経精神薬理学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 解熱鎮痛薬アセトアミノフェンのオピオイド受容体を介した新規薬理作用の解明-がん性疼痛コントロールの向上を目指して-.2015

    • 著者名/発表者名
      宮野加奈子、根本悦子、佐藤汐莉、川合田恵美、松出知子、大栗宝子、藤井秀明、上園保仁.
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2015
    • 発表場所
      日本大学薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [学会発表] 医療用麻薬およびhydromorphoneのCellKeyTMアッセイシステムならびに新規インターナリゼーションアッセイを用いた特性解析.2015

    • 著者名/発表者名
      上園保仁、川合田恵美、佐藤汐莉、根本悦子、宮野加奈子、平山重人、藤井秀明.
    • 学会等名
      第2回緩和医療薬学研究会/第3回Tokyo疼痛緩和次世代研究会合同研究会
    • 発表場所
      星薬科大学(東京都品川区)
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-06
  • [学会発表] κ受容体アゴニスト ナルフラフィン誘導体のCellKeyTM Systemを用いた作動活性評価:μ,δ,κオピオイド受容体安定発現細胞を用いて.2015

    • 著者名/発表者名
      宮野加奈子、佐藤汐莉、根本悦子、川合田恵美、平山重人、藤井秀明、上園保仁.
    • 学会等名
      第2回緩和医療薬学研究会/第3回Tokyo疼痛緩和次世代研究会合同研究会
    • 発表場所
      星薬科大学(東京都品川区)
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-06
  • [学会発表] アミトリプチリンはアストロサイトにおいてGαi/oを活性化しグリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)を産生する.2015

    • 著者名/発表者名
      中島一恵、宮野加奈子、松本千枝、梶谷直人、安部裕美、岡田麻美、横山明信、上園保仁、森岡徳光、竹林 実、仲田義啓.
    • 学会等名
      第127回日本薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2015-06-26

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公開日: 2017-01-06  

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