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2021 年度 実施状況報告書

泌尿器がんにおけるオートファジーの意義の再考に向けた基盤構築と創薬展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K05751
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

遠藤 智史  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (60433207)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードオートファジー / Atg4B / 構造活性相関 / 前立腺がん
研究実績の概要

2021年度は以下の項目について明らかにした。
①リード化合物の構造最適化と評価:リード化合物はホスホリパーゼA2 (PLA2) 阻害剤として知られるが、見出したAtg4B阻害活性とオートファジー阻害活性がPLA2阻害活性とは関連しないことを2020年度に明らかにした。分子モデリングをもとに設計、合成し、最も高活性で、かつPLA2に対する活性が低下した(選択性が約80倍向上した)誘導体を得ることに成功した。本化合物は、前立腺がん細胞を用いた検討において、飢餓培地もしくは抗がん剤存在下で培養することによって誘導したオートファジーを顕著に阻害し、その効果はリード化合物よりも強力であった。
②Atg4B阻害剤の物性評価:開発したAtg4B阻害剤は親水性領域と長いアルキル鎖からなる疎水性領域で構成される両親媒性を示す。in vitro、細胞レベルでAtg4B阻害活性やオートファジー阻害活性を示す濃度域において、ミセルを形成しないことをピレン法を用いて示した。また、可逆的かつ競合的に阻害活性を示すことを分光光学的な速度論的解析によって明らかにし、構造活性相関によって親水性領域に含まれるカルボキシル基が阻害活性に重要であることを明らかにした。
③アジュバント薬としての有効性評価:Atg4B阻害剤が、abirateroneに加えて、cabazitazelやenzalutamideなどの作用機序の異なる去勢抵抗性前立腺がん(CRPC)治療薬に対しても作用増強効果を示すことをalamar blueアッセイやウエスタンブロット解析によって明らかにした。

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

オートファジーを特異的に制御できる化合物の開発に成功し、得られた新規Atg4B阻害剤のがんアジュバント薬としての有効性評価についても予定していた研究項目については予定通り評価が終了している。これらの研究成果は論文にまとめ、国際誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

2022年度には、新規Atg4B阻害剤のX線結晶構造解析を行い、阻害認識機構の解明を目指す。また、作用点の異なる他のオートファジー阻害剤との効果の比較を行うことで、がん細胞におけるオートファジーの意義やオートファジー阻害の有用性について評価する予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のため、学会がすべてオンライン開催となり、学会参加費は予定通り計上したが、学会旅費を使用しなかったため。2022年度も学会旅費を使用する機会
がない場合は、消耗品費としての使用を予定している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Discovery and Structure-Based Optimization of Novel Atg4B Inhibitors for the Treatment of Castration-Resistant Prostate Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Kudo Yudai、Endo Satoshi、Fujita Mei、Ota Atsumi、Kamatari Yuji O.、Tanaka Yoshimasa、Ishikawa Takeshi、Ikeda Hayato、Okada Takuya、Toyooka Naoki、Fujimoto Naohiro、Matsunaga Toshiyuki、Ikari Akira
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 65 ページ: 4878~4892

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c02113

    • 査読あり
  • [学会発表] 前立腺癌治療薬としての新規オートファジー阻害剤の有効性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      工藤 優大、藤田 芽衣、鎌足 雄司、田中 義正、藤本 直浩、岡田 卓哉、豊岡 尚樹、五十里 彰、遠藤 智史
    • 学会等名
      第85回日本生化学会中部支部例会
  • [学会発表] オートファジー阻害剤としての新規Atg4B阻害剤の創製2021

    • 著者名/発表者名
      工藤 優大、藤田 芽衣、鎌足 雄司、田中 義正、藤本 直浩、岡田 卓哉、豊岡 尚樹、五十里 彰、遠藤 智史
    • 学会等名
      第67回日本薬学会東海支部 総会・大会
  • [学会発表] オートファゴソーム膜形成を標的とした新規オートファジー阻害剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤 智史
    • 学会等名
      岐阜大学大学院連合創薬医療情報研究科 2021公開講座
    • 招待講演
  • [備考] 【研究成果】オートファジーを狙って、がん細胞にとどめを刺す!!

    • URL

      https://www.gifu-pu.ac.jp/news/2022/03/research-20220314-01.html

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公開日: 2022-12-28  

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