| 研究課題/領域番号 |
20K22727
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| 研究機関 | 岐阜医療科学大学 |
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研究代表者 |
深谷 匡 岐阜医療科学大学, 薬学部, 助教 (70880417)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| キーワード | メロテルペノイド / フトモモ科植物 / Eucalyptus cinerea / Psidium guajava / Pimenta dioica |
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| 研究実績の概要 |
がんは，異常な細胞増殖を引き起こし他の臓器に浸潤や転移をする治療満足度が低い疾患の一つである．現在臨床では，タキサン系，ビンカアルカロイド，カンプトテシン，ポドフィロトキシン ，ドキソルビシンをはじめとする天然物由来の抗がん剤は広く用いられているが，連用によって抗がん剤に対して耐性を有する腫瘍細胞株の出現が大きな問題となって いる．腫瘍細胞の薬剤耐性獲得は，P-糖タンパク質の過剰発現や特定の遺伝子の変異の関与等によるものである．その中でも，P-糖タンパク質は，腸や肺，近位尿細管，血液脳関門の毛細血管内皮細胞等に発現する ABC (ATP Binding Cassette) トランスポーターの一種で，薬物の排泄に関与するため，その過剰発現は抗腫瘍薬の感受性の著しい低下を引き起こすことが知られている．そのため, 難治性のがんに対する治療薬の開発は喫緊の課題である．よっ て ，本課題では薬剤抵抗性株に対し 細胞毒性を示す化合物やP-糖タン パク質を阻害する化合物の探索に焦点を絞る．そこでテルペノイド類が含有される Eucalyptus 属植物などに着目した．すなわち銀丸葉ユーカリ(E. cinerea)，などのEucalyptus 属植物や同じフトモモ科植物のグアバ(Psidium guajava)などについて，クロロホルムを用いて室温条件下において冷浸抽出し，クロロホルム抽エキスを調製し, HPLC-Q-ToF-MSによってを研究素材とすることとした．そのクロロホルム抽出エキスを酢酸エチル，水を用いて 液液分配を行い，酢酸エチル分画を得た．その酢酸エチル分画を順相，逆相カラムクロマトグラフィー ，ゲル濾過クロマトグラフィー，および高速液体クロマトグラフィーを用いて繰り返し 行い単離精製を行う．それらの化合物をNMRやCDスペクトルの解析によって構造を解析した．
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| 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
フトモモ科植物銀丸葉ユーカリ(Eucalyptus cinerea)葉部のクロロホルム抽出エキスより ，フロログルシノールにテルペノイドが結合したメロテルペノイド類をはじめとする計 25 種類の化合物を単離した．このうち ，2 種類の化合物が新規化合物として得られ，一次元 NMR および 2 次元 NMR (HMQC, HMBCおよびDQF-COSY) の詳細な解析により ，平面構造を得たのちにNOESY相関を観測することでこれらの相対立体配置を決定した．また，新規化合物の絶対立体配置を円偏光二色性スペク ト ルの測定値と計算で求めた予測値と の比較および、 過去の文献における経験的解釈を併せて 絶対立体配置を決定した．加えて ，他 3 種類の化合物については，これまでに化合物の報告はされてきたが，一部立体配置が決定しておらず，また，相対立体配置のみの決定であったことから ，前述の新規化合物と同様の手法を用いてその絶対立体配置を含めた立体構造の決定を行った．
また，フロログルシノールとテルペノイドの付加体やその類似化合物が報告さており, 類似の化合物が期待されるフトモモ科植物のグアバ(Psidium guajava)やクローブ(Pimenta dioica)の成分探索を行った. その結果，グアバ(Psidium guajava)からはアシルフロログルシノールとテルペノイドの付加体であるPsidial Aをはじめとする数種類の化合物を，クローブ(Pimenta dioica)からはconiferyl aldehyde や 5-hydroxy eugenolといったフェニルプロパノイド類を単離同定した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も引き続き，HPLC-Q-ToF-MSおよび生物活性評価の結果を基に成分の分画を進める．Eucalyptusに加えてフトモモ科植物に関しても得られた抽出エキスについて各溶媒を用いて，分液分画を行った後に，順相および逆相クロマトグラフィーに付し複数の分画に分離する．その際，随時HPLC-Q-ToF-MSを用いたMS/MS測定および，生物活性評価を組み合わせることで，主要成分から微量成分まで幅広くターゲット分子を追跡し，単離・精製の指標とする．それらの分画を分取HPLCに付すことで，ターゲット分子を単離・精製する．それらの化学構造は，核磁気共鳴装置 (NMR) やMSを用いて決定する．構造解析においては絶対立体配置を含めた化学構造の解明を目指し，各種二次元 NMR のデータ解析や質量分析におけるフラグメント解析，円偏光二色性 (CD) 測定で得られるコットン効果の考察，単結晶 X 線構造解析といった多様な物理化学的手法を駆使する．また，改良モッシャー法や既知化合物への誘導化等の化学的手法も適宜組み合わせる．
得られた化合物の生物活性評価に関しては，本研究室で保有している類似化合物も含めて実施する．すなわち，銀丸葉ユーカリ(Eucalyptus cinerea)とグアバ(Psidium g．uajava)より得られたメロテルペノイドとそれらのテルペン部位における構造活性相関研究等を実施する．有望な化合物に関しては，セルソーターを用いて細胞毒性試験や細胞周期試験及びアポトーシスに関連するタンパク質の発現をウエスタンブロット法を用いて評価する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルス感染症拡大の影響で、発注した物品について一部の物品が納期未定であり 、研究計画の実施に影響が生じたため。
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