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2020 年度 実績報告書

がん化学療法抵抗性改善機能に基づく天然由来新規医薬品シーズの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 20H03397
研究機関京都薬科大学

研究代表者

松本 崇宏  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (30780431)

研究分担者 太田 智絵  長崎国際大学, 薬学部, 助教 (10804221)
中村 誠宏  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (20411035)
渡部 匡史  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60634326)
渡辺 徹志  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (90182930)
齊藤 洋平  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (90411032)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード熱ショックタンパク質 / がん幹細胞 / Wnt シグナル / Lindera umbellata / Petasites japonicus / Hibiscus tiliaceus / Murraya oenigii
研究実績の概要

がん細胞が薬剤抵抗性を示す原因の一つである熱ショックタンパク質 (Hsp) および薬剤抵抗性・多分化能を有するがん幹細胞 (CSC) を標的とする化合物の探索を目的とし,研究代表者および分担者が保有している化合物ライブラリーについて,アドリアマイシン (ADR) 併用下における細胞増殖抑制活性の評価および CSC 増殖抑制活性の評価を進めた.その結果,オオバゲッキツ (Murraya oenigii) 含有カルバゾール型アルカロイドが,がん幹細胞選択的増殖抑制活性を有することを見出した.
また,新たなシード探索を目的とした新規天然有機化合物探索研究の結果,クロモジ(Lindera umbellata),フキ (Petasites japonicus) ,ユズ (Citrus junos), キンカン(Fortunella crassifolia), および ユウナ (Hibiscus tiliaceus) より,新たに 14 種の新規化合物を見出し,その化学構造を明らかとした.さらに,linderapyrone と命名したクロモジ含有テルペノイド誘導体およびフキ含有セスキテルペンは U251-MG CSC 増殖抑制活性を示した.中でもlinderapyrone は Wnt シグナルの異常亢進が知られる大腸がん細胞 HT-29 増殖抑制活性を示すとともに,レポーターアッセイおよび DNA マイクロアレイ解析の結果,Wnt シグナル阻害作用を有する可能性が強く示唆された.キンカン含有リモノイドおよびユウナ含有セスキテルペンが単独では細胞増殖に影響せず,ADR 併用下で有意な細胞死誘発作用を有することを明らかとした.これらの化合物は,HSP 発現・局在化阻害作用および P-糖タンパク質阻害作用等を有する可能性が考えられる.

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

保有している化合物ライブラリーについて,アドリアマイシン (ADR) 併用下における細胞増殖抑制活性の評価および CSC 増殖抑制活性の評価を順調に進めることができている.その結果としてがん幹細胞選択的増殖抑制活性を有する化合物を見出す事にも成功している.また,新たに 14 種の新規化合物を見出すとともに,その活性についても併せて報告した.特に,新規化合物 linderapyrone は細胞増殖抑制活性試験,レポーターアッセイ,および DNA マイクロアレイ解析により Wnt シグナル阻害作用を有する可能性が強く示唆されたため,期待通りの成果が得られているといえる.次年度以降,上記化合物のメカニズム解明を進めることで,新規医薬品リード化合物の発見につながる成果が得られていると考え,順調に進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

クロモジ含有テルペノイド誘導体,フキ含有セスキテルペン,およびオオバゲッキツ含有カルバゾール型アルカロイド類の合成,構造活性相関研究,およびメカニズムの解明に取り組む.また,ユウナ含有セスキテルペンについては,細胞死誘発作用を示したメカニズムとして考えられる,熱ショックタンパク質発現・局在化阻害作用および P-糖タンパク質阻害作用について検討を行うことで,その作用機序を明らかとする.
昨年度に引き続き,抗がん剤抵抗性改善機能が期待される新規シーズの探索および既に構築できている化合物ライブラリーの活性評価も継続して実施する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] One-pot enantioselective synthesis of (S)-spirobrassinin and non-natural (S)-methylspirobrassinin from amino acids using a turnip enzyme2021

    • 著者名/発表者名
      Ryu Kaori, Nakamura Seikou, Nakashima Souichi, Matsuda Hisashi
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 75 ページ: 308~318

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01468-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical structures and cytotoxic activities of the constituents isolated from Hibiscus tiliaceus2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Μatsumoto, Daisuke Imahori, Kaduki Achiwa, Youhei Saito, Tomoe Ohta, Tatsusada Yoshida, Naoto Kojima, Masayuki Yamashita, Yuji Nakayama, Tetsushi Watanabe
    • 雑誌名

      Fitoterapia

      巻: 142 ページ: 104524

    • DOI

      10.1016/j.fitote.2020.104524

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytotoxic activities of sesquiterpenoids from the aerial parts of Petasites japonicus against cancer stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Takahiro, Imahori Daisuke, Saito Youhei, Zhang Wei, Ohta Tomoe, Yoshida Tatsusada, Nakayama Yuji, Ashihara Eishi, Watanabe Tetsushi
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 74 ページ: 689~701

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01420-x

    • 査読あり
  • [学会発表] フキ (Petasites japonicus ) 地上部含有がん再発予防成分の探索2020

    • 著者名/発表者名
      北川翔大,松本崇宏,今堀大輔,齊藤洋平,中山祐治,芦原英司,渡辺徹志
    • 学会等名
      第37回和漢医薬学会学術大会
  • [学会発表] オオハマボウ (Hibiscus tiliaceus)幹および枝より得られた成分のがん細胞増殖抑制および細胞死の誘導作用2020

    • 著者名/発表者名
      今堀大輔, 松本崇宏, 阿知波香月, 齊藤洋平, 小島直人, 山下正行, 中山祐治, 渡辺徹志
    • 学会等名
      第37回和漢医薬学会学術大会
  • [学会発表] フキ(Petasites japonicus )地上部より得られた新規セスキテルペノイドの化学構造およびがん再発予防能2020

    • 著者名/発表者名
      北川翔大,松本崇宏,今堀大輔,齊藤洋平,中山祐治,芦原英司,渡辺徹志
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] オオハマボウ (Hibiscus tiliaceus)含有成分のがん細胞増殖抑制および細胞死の誘導作用2020

    • 著者名/発表者名
      今堀大輔, 松本崇宏, 阿知波香月, 齊藤洋平,小島直人,山下正行,中山祐治,渡辺徹志
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] Cytotoxic activities of sesquiterpenoids isolated from Petasites japonicus against cancer stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kitagawa, Takahiro Matsumoto, Daisuke Imahori, Youhei Saito, Yuji Nakayama, Eishi Ashihara, Tetsushi Watanabe
    • 学会等名
      1st Asian Association of School of Pharmacy (AASP) Young Scientist Conference 2020
    • 国際学会
  • [産業財産権] リンデラピロン及びその類縁体2020

    • 発明者名
      松本崇宏,芦原英司,渡辺徹志
    • 権利者名
      京都薬科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-077599

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公開日: 2021-12-27  

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