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2019 年度 実施状況報告書

抗アルツハイマー病薬を目指す可溶性アミロイドβオリゴマー形成阻害物質の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 19K05728
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

上井 幸司  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80347905)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβ / オリゴマー / 凝集阻害物質 / 構想活性相関
研究実績の概要

超高齢社会に伴う患者数の増加が予想されるアルツハイマー型認知症 (AD) は認知症の半数以上を占め,早急な対応が望まれるが,現状は対処療法しかない.この問題を克服するために,本研究は,AD患者の脳内で異常に凝集し,神経細胞障害の原因となるアミロイドβタンパク質の凝集を阻害する物質,その中でも特に毒性が高いとされる低分子オリゴマーの形成を阻害する物質を天然植物や食品から見つけ出し,化学的により作用の強い構造へと導き,その作用を核磁気共鳴法などの分析法や,試験管レベルや動物実験などの生物学的な方法により検証することで,新しいAD予防・治療薬の開発へと繋げようというものである.
これまで評価してきた約200種の植物粗抽出物ライブラリーに加え,対象をさらに天然資源(100種)追加し,Aβ凝集阻害活性をThT法と当研究室独自のMSHTS法で一次評価した.その結果,北海道の天然植物および食品抽出エキスから複数の活性資源を見出した.ここで活性を示した資源について,Aβ可溶性オリゴマー形成阻害活性をスクリーニングした.PICUP法を用いてAβオリゴマーを安定化した状態としたのち,SDS-PAGE に付し,さらにMALDI-TOF MSにより評価することにより,可溶性オリゴマー形成阻害資源を絞 り込んだ(2次スクリーニング). MSHTSおよびThT法で比較的強いAβ凝集阻害活性 (EC50 = 0.1 mg/mL以下)を示す抽出物は,これまでの結果と合わせて20種類以上見出されたが,可溶性オリゴマー形成阻害を示した資源は2種に留まった.現在活性物質の単離を目指し,PIC-UP 法- SDS-PAGEを指標に,各種クロマトグラフィーを駆使して分画を進めている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Aβ可溶性オリゴマー形成阻害活性の評価系の確立に時間がかかってしまったため,評価できた天然資源数が当初計画よりも遅れている.しかし,活性が見出された抽出エキス中(2種)からの活性成分の単離は予想以上に進んでいる.
以上から,新規Aβオリゴマー形成阻害物質の探索という観点から上記評価となった.

今後の研究の推進方策

今後は以下を重点的に行う.
1)引き続き,活性物質の単離・構造決定.
2)活性化合物の構造活性相関.
3)活性化合物のAβ上の結合位置の特定.

以上の結果を総合的に考察することで, オリゴマー形成のメカニズムと阻害機構明らかにする.さらに,アルツハイマー病モデル動物実験でその効果を評価する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] STD-NMR法による植物抽出エキスのアミロイドβ結合スクリーニング2020

    • 著者名/発表者名
      上井幸司、久米田博之、今前田大朗、倉賀野正弘、関千草、中野博人、相沢智康、徳樂清孝
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Development of an automated microliter-scale high-throughput evaluation system for amyloid aggregation inhibitory activity and evaluation of extracts from plants collected in Hokkaido2019

    • 著者名/発表者名
      Rina Sasaki, Masahiro Kuragano, Koji Uwai, Kiyotaka Tokuraku
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of International Congress on Nutrition and Integrative Medicine (ICNIM 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自動化微量ハイスループットスクリーニングシステムによるシソ栽培品種のアミロイドβ凝集阻害活性の詳細分析2019

    • 著者名/発表者名
      島森圭弥、倉賀野正弘、佐々木里奈、上井幸司、徳樂清孝
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] アミロイド凝集阻害物質の自動スクリーニングシステムにより見出した高活性天然抽出物の評価2019

    • 著者名/発表者名
      々木里奈、倉賀野正弘、門出健次、上井幸司、徳楽清孝
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] An automated microliter-scale high-throughput screening system (MSHTS) using quantum-dot nanoprobes for amyloid aggregation inhibitors2019

    • 著者名/発表者名
      Rina Sasaki, Reina Tainaka, Yuich Ando, Masahiro Kuragano, Kiminori Ota, Kenji Monde, Koji Uwai, Kiyotaka Tokuraku
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] NMRスペクトルを指標としたアミロイドβ42凝集阻害物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      今前田大朗, 久米田博之, 久保研二, 渡邉輝, 倉賀野正弘, 相沢智康, 関千草, 中野博人, 徳樂清孝,上井幸司
    • 学会等名
      第 58 回 NMR 討論会(2019)
  • [学会発表] ゲンノショウコ (Geranium thunbergii) 含有アミロイドβ凝集阻害物質の化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      上井幸司,久保研二,久米田博之,渡邉輝,関千草,中野博人,相沢智康,徳樂清孝
    • 学会等名
      第38回日本認知症学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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