| 研究課題/領域番号 |
17K07223
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
酒々井 眞澄 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (30347158)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 天然物 / 抗がん物質 / 大腸がん / 転写因子 / STAT3 / 腫瘍特異性 / 構造活性相関 / インシリコ |
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| 研究実績の概要 |
大腸がんを治療標的として初期リードに天然物を利用することで低毒性の新しい抗がん物質を独自に開発した。蜂産品に含まれる中鎖脂肪酸であるデセン酸を初期リードとして、構造活性相関解析により炭素鎖と側鎖構造を最適化することで抗がん効果のファルマコフォアを突き止めた。最終的に、増殖抑制効果と腫瘍特異性に優れた新規抗がん薬palmitoyl piperidinopiperidine（PPI）の発見につながった（特許第5597427, 2014）。インシリコ解析、転写活性解析、タンパク発現解析、鶏卵漿尿膜法、細胞増殖アッセイなどによりPPIは転写因子STAT3を標的としてSTAT3リン酸化抑制、転写活性抑制、細胞周期停止、アポトーシス誘導、血管新生抑制などの抗がん効果を発揮することがわかった。マウス皮下移植腫瘍モデル、ラット大腸前がん病変モデルによりPPIは腫瘍縮小効果と発がんプロモーション抑制効果を持つことを明らかにした。これらの動物実験では移植腫瘍における血管新生抑制とアポトーシス誘導、前がん病変の発生抑制とサイズの縮小効果を見いだした。ファルマコフォアの情報にもとづきpiperidineの求核性を増加させることで、より腫瘍特異性に優れた次世代のリード化合物（DPH, 特願070424）を新たに発見することに成功した。インシリコ解析（Discovery Studio 2017R2）でDPHはPPIよりSTAT3のSH2ドメインへの親和性が高いことが示され、ヒト大腸がん細胞に対するIC50値は0.08～0.1 μM、pSTAT3の発現を用量依存性に抑制した。また、予備実験においてSTAT3転写活性を用量依存的に阻害した。これらの所見より、化学構造中の求核性の増加は抗がん効果の向上につながることがわかった。DPHもPPI同様に抗がん剤としての有効性が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
DPHとSTAT3との親和性についてインシリコ解析を行った。当初は解析ツールが古いバージョンでの解析実施を予定していたがDiscovery Studio 2017R2最新バージョンを利用することができる環境が整ったため、より詳細な解析ができた。PPIの構造とインシリコ解析結果から構造中の求核性の向上が抗がん効果と腫瘍特異性を規定するカギになることに気づき、このアイデアをもとにDPHを設計した。Discovery Studio 2017R2によるインシリコ解析で、DPHは従来型STAT3阻害物質（Sigma社）やPPIよりもSTAT3 SH2ドメインへの親和性が高いことが計算上示され、私達の設計仮説がある程度正しいことが期待された。実際にがん細胞増殖抑制効果や転写活性抑制効果を測定すると効果がPPIよりも高いことがわかり、仮設の正しさが証明された。新規性（物質特許、用途特許）と合わせて審査請求まで進めることができた（2018.3.9）。
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| 今後の研究の推進方策 |
（１）PPIおよびDPHの抗がん効果がSTAT3を介して発揮されているかどうかについてSTAT3特異的阻害物質を使ってしらべる。STAT3特異的阻害物質とPPI（DPH）を同時にばく露したときにPPIのがん細胞増殖抑制がキャンセルされるかどうかをインビトロ（MTTアッセイ）で検証する。
（２）PPIおよびDPHのSTAT3リン酸化への影響をみることで腫瘍特異性と構造中の求核性とリン酸化の状況との関連をインビトロ（ウエスタンブロットアッセイ）でしらべる。
（３）DPHのSTAT転写活性に与える影響をインビトロ（ルシフェレースアッセイ）でしらべる。
（４）特願2015-070424について特許審査請求を行った（2018.3.9）。拒絶理由書が示された場合は反証用の意見書を作成し特許取得をめざす。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
旅費に若干の残額が出たため。
残額は次年度の消耗品購入に使用する。
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| 備考 |
特願2015-070424について特許審査請求を行った（2018.3.9）。
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