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2013 年度 実績報告書

薬用資源植物を素材とした記憶と痛みを制御する天然分子の探索と創薬研究への展開

研究課題

研究課題/領域番号 25293023
研究種目

基盤研究(B)

研究機関千葉大学

研究代表者

高山 廣光  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90171561)

研究分担者 北島 満里子  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60195261)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード天然活性物質 / 天然物化学 / 生物活性物質の探索 / 生物活性物質の合成 / アルカロイド
研究概要

薬用資源植物の成分探索により、脳機能、特に「痛み」と「記憶」の制御に関与する天然リガンドを見いだし、これらシード分子の化学合成および医薬化学研究を実施することで、新規な「鎮痛剤」および「認知症改善薬」開発のための先導化合物の創出を目的に研究を行った。以下が実績である。
鎮痛性アルカロイドMGM-9の代謝安定性の改善を目的として、2位が炭素-炭素結合、7位が炭素-酸素結合で架橋した2位、7位sp3炭素の誘導体MGM-29、MGM-30を合成した。その安定性はMGM-9と比較して著しく高く、MGM-9のヘミアミナール構造の2位架橋部位を炭素原子に置き換えることで代謝安定性が向上したことが明らかとなった。7-Hydroxymitragynineをシード分子とした構造活性相関研究により新規鎮痛性アルカロイドMGM-15、MGM-16を創製した。これら化合物のin vivoマウスにおける抗侵害作用は、morphineと比べ、皮下投与ではMGM-15は15倍、MGM-16は71倍、また、経口投与では、MGM-15は50倍、MGM-16は240倍の強力な抗侵害作用を示した。さらに神経障害性疼痛下でのMGM-16の作用は、μ、δ受容体を同程度介したものであることが明らかとなった。
カンナビノイド受容体アンタゴニスト活性を有するイボガ型アルカロイド類の全合成研究を行い、新規イボガ型アルカロイドの合成を達成した。
VoacangineのTRP受容体に対する活性評価を行い、本化合物がTRPV1並びにTRPM8アンタゴニストであり、さらにTRPM8受容体に対しては化学アゴニスト選択的阻害作用を示すことが明らかとなった。
アセチルコリンエステラーゼ阻害剤探索のため、タイ産Lycopodium nummularifoliumの成分探索を行い、新規アルカロイド7種を含む計15種のアルカロイドを単離した。

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

MGM-9を基に分子設計と分子修飾を繰り返し、この点を克服した創薬開発候補化合物を創出することができた。この成果を特許申請するとともに、論文として公表できた。経口投与でモルヒネの240倍の強力な抗侵害作用を持つ新たな鎮痛性アルカロイドMGM-16を創製し、論文として公表できた。
VoacangineのTRPV1アンタゴニスト作用並びにTRPM8受容体に対する特異な化学アゴニスト選択的阻害作用を見いだし、論文として公表できた。

今後の研究の推進方策

(1) 平成25年度に得られた結果を基にして、オビオイド受容体アゴニスト(7-Hydroxymitragynine)に関して引き続き機能評価と構造最適化を繰り返し創薬開発候補化合物の取得を目指す。
(2) カンナビノイド受容体リガンドに関する研究では、引き続き、イボガ型インドールアルカロイドである 3,6-Oxidovoacangineの不斉全合成によるサンブル供給を目指す。
(3) TRPリガンドに関してもボアカンジン類の不斉全合成による評価用サンプル合成、ボアカンジンの化学修飾による誘導体合成を行い、構造活性相関研究を深める。特に、インドール環やイソキヌクリジン環が必須要素(ファーマコフォアー)であるかを解明する。
(4) アセチルコリンエステラーゼ阻害剤に関する研究では、前年度に引き続き、リコポジウムアルカロイド (タイ産Lycopodium属植物のL. carinata)の成分探索とLycodine, Huperzines, Lycopoclavamine-A, Lycoposerramine-Rなどのアルカロイド類の不斉合成研究を行う。
(5) コプシアアルカロイド類、シニクイチアルカロイド類、ストリクタミン類、サルパギン型アルカロイド類の全合成研究も実施し、これら化合物とその合成中間体の活性 (上記1から4)を評価することで、あらたなシード分子の発見に繋げる。

次年度の研究費の使用計画

更新を予定していた機器類が修理により使用できるようになったため、購入を次年度に変更した。
機器類の更新を行う予定である。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The Orally Active Opioid μ/δ Dual Agonist MGM-16, a Derivative of Indole Alkaloid Mitragynine, Exhibits Potent Analgesic Effect on Neuropathic Pain in Mice2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, M. Narita, N. Muramatsu, T. Nakayama, K. Misawa, M. Kitajima, K. Tashima, T. Suzuki, H. Takayama, and S. Horie
    • 雑誌名

      J. Pharmacol. Exp. Ther.

      巻: 348 ページ: 383-392

    • DOI

      10.1124/jpet.113.208108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation and Inhibition of Thermosensitive TRP Channels by Voacangine, an Alkaloid Present in Voacanga africana, an African Tree2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Terada, S. Horie, H. Takayama, K. Uchida, M. Tominaga,and T. Watanabe
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: 77 ページ: 285-297

    • DOI

      10.1021/np400885u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4-Chlorocolchicine Derivatives Bearing a Thiourea Side Chain at the C-7 Position as Potent Anticancer Agents2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nishiyama, M. Ono, T. Sugimoto, T. Sasai, N. Asakawa, S. Ueno, Y. Tominaga, T. Yaegashi, M. Nagaoka, T. Matsuzaki, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • 雑誌名

      Med. Chem. Commun.

      巻: 5 ページ: 452-458

    • DOI

      10.1039/c3md00287j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Sesquiterpenoid from Scaphium macropodum (Miq.) Beumee2014

    • 著者名/発表者名
      L. M. Ramadhan Al Muqarrabun, Norizan Ahmat, S. Ruzaina S. Aris, Nurdiana Shamsulrijal, Syarul N. Baharum, Rafidah Ahmad, A. Rifki Rosandy, M. Nazip Suratman, and H. Takayama
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Res.

      巻: 28 ページ: 597-605

    • DOI

      10.1080/14786419.2014.886211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Carboline-type Indole Alkaloid Glycosides from Ophiorrhiza trichocarpon2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kitajima, S. Ohara, N. Kogure, D. Santiarworn, and H. Takayama
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 9451-9456

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.08.070

    • 査読あり
  • [学会発表] Bioinspired Short Asymmetric Total Synthesis of Lycopodium Alkaloid, (-)-Lycodine2013

    • 著者名/発表者名
      M. Azuma, N. Kogure, M. Kitajima, H. Takayama
    • 学会等名
      3rd Junior International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      Chiba
    • 年月日
      20131123-20131124
  • [学会発表] 生物活性天然物の探索と全合成-創薬研究に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      高山廣光
    • 学会等名
      創薬懇話会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130704-20130705
    • 招待講演
  • [学会発表] Lycoposerramine-Rの不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      石田寛明, 木村真也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第48回天然物化学談話会
    • 発表場所
      滋賀
  • [学会発表] LycopodiumアルカロイドLycodineの生合成経路を模擬した不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      東雅之, 良川哲也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第48回天然物化学談話会
    • 発表場所
      滋賀
  • [学会発表] 金触媒環化反応を用いたAkuammiline型インドールアルカロイドの全合成研究

    • 著者名/発表者名
      高梨憲幸, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第48回天然物化学談話会
    • 発表場所
      滋賀
  • [学会発表] キョウチクトウ科Kopsia arborea含有インドールアルカロイドの構造解析

    • 著者名/発表者名
      北島満里子, 小山徹也, Yuqui Wu, 小暮紀行, Rongping Zhang, 高山廣光
    • 学会等名
      日本生薬学会第60回年会
    • 発表場所
      北海道
  • [学会発表] Voacanga africana含有生物活性新規インドールアルカロイドの探索と不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      浅場絢ヌネッツ, 原田真也, 岩井真澄, Mee Wah Lo, 小暮紀行, 北島満里子, 花尻(木倉)瑠理, 合田幸広, 高山廣光
    • 学会等名
      第55回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] フキ (Petasites japonicus) に含有されるピロリジジンアルカロイド類の検索研究

    • 著者名/発表者名
      岡部慧, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第5回食品薬学シンポジウム
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] LycopodiumアルカロイドLycodineの生合成経路を模擬した短段階不斉全合成

    • 著者名/発表者名
      東雅之, 良川哲也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
  • [学会発表] Voacanga africana由来アルカロイドVoacangineのThrmo-TRPsへの作用

    • 著者名/発表者名
      寺田祐子, 堀江俊治, 高山廣光, 渡辺達夫
    • 学会等名
      第28回日本香辛料研究会学術講演会
    • 発表場所
      千葉
  • [学会発表] 新規Colchicine誘導体の合成を抗腫瘍効果

    • 著者名/発表者名
      西山裕之, 小野雅弘, 杉本卓弥, 笹井俊雄, 浅川直之, 上野哲, 富永恵隆, 八重樫隆, 長岡正人, 松崎健, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第31回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      広島
  • [学会発表] シロイヌナズナ花粉特異的フラボノールの高次配糖化酵素遺伝子の機能同定とその局在性

    • 著者名/発表者名
      榊原圭子, 中林亮, 菅原聡子, 峠隆之, 伊藤卓也, 小柳美寿々, 北島満里子, 高山廣光, 斉藤和季
    • 学会等名
      第55回植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
  • [学会発表] LycopodiumアルカロイドLycodineの生合成経路を模擬した短段階不斉全合成

    • 著者名/発表者名
      東雅之, 良川哲也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 金触媒環化反応を用いたSarpagine型インドールアルカロイドの全合成研究

    • 著者名/発表者名
      前田博行, 鈴木健太, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] Lycopodium nummularifolium含有のアルカロイドの探索研究

    • 著者名/発表者名
      岡部慧, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] KopsiaアルカロイドAndranginineの全合成研究

    • 著者名/発表者名
      三森雄二, 玉田卓矢, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 新規KopsiaアルカロイドKopsiyunnanune Eの不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      村上洋介, 高橋伸明, 呉煜秋, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 新規骨格LycopodiumアルカロイドLycoposerramine-Rの不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      石田寛明, 木村真也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 新規KopsiaアルカロイドKAM1の不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      德田涼子, 高橋伸明, 佐々木みゆき, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 新規iboga型インドールアルカロイドの不斉全合成研究

    • 著者名/発表者名
      浅場絢ヌネッツ, 原田真也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] ミソハギ科植物含有新規ビフェニルキノリチジンアルカロイド類の全合成研究

    • 著者名/発表者名
      梅村隆之, 瓦井克孝, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] Akuammiline型インドールアルカロイドGomalineの全合成研究

    • 著者名/発表者名
      高梨憲幸, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] オピオイド性鎮痛インドールアルカロイドMitragynine誘導体の医薬化学的研究

    • 著者名/発表者名
      片山健, 井上峻, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] 腫瘍細胞選択性を指向したコルヒチン系ダブルプロドラッグ化合物の合成研究

    • 著者名/発表者名
      遠藤慎平, 八十歩直子, 北島満里子, 小暮紀行, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
  • [学会発表] Study in Asymmetric Total Synthesis of Lycoposerramine-R, A Novel Skeletal Type of Lycopodium Alkaloid

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ishida
    • 学会等名
      Workshop on Chirality in Chiba University - 2nd Symposium
    • 発表場所
      Chiba
    • 招待講演
  • [備考] 生体機能性分子研究室 千葉大学大学院 薬学研究院

    • URL

      http://www.p.chiba-u.ac.jp/lab/seitai/index.html

  • [産業財産権] Indole Alkaloid Derivatives Having Opioid Receptor Antagonistic Effect, and Therapeutic Compositions and Methods Relating to Same2014

    • 発明者名
      H. Takayama, M. Kitajima et al
    • 権利者名
      H. Takayama, M. Kitajima et al
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      US 8,648,090 B2
    • 出願年月日
      2014-02-11
    • 外国
  • [産業財産権] オピオイド鎮痛剤2013

    • 発明者名
      高山廣光
    • 権利者名
      高山廣光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-224412
    • 出願年月日
      2013-10-29

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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