パルミチン酸誘導体を使った大腸がん前臨床試験への展開

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25430154
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 酒々井 眞澄 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30347158)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: パルミトイルピペリジノピペリジン / 抗がん剤 / 大腸がん / 用量効果 / 大腸異常陰窩巣 / 大腸前がん病変 / 発がんプロモーション / 転写因子

研究実績の概要

特許登録（特許第5597427）された化合物パルミトイルピペリジノピペリジン（PPI）について、前年度の成果を背景に（１）大腸発がんプロモーション抑制効果の再現性確認、（２）転写因子STAT3活性への影響解析、血管新生抑制効果を検証した。雄F344ラットに発がん剤アゾキシメタンを皮下注射し2および10 mg/kg用量のPPIを10日毎に計4回腹腔内投与し、大腸異常陰窩巣（aberrant crypt foci, ACF）の発生抑制効果を調べた。高用量群で22%発生抑制（Bonferroni/Dunnet’s test, P<0.05）、4個以上のcryptを含むACFでは用量依存性の発生抑制効果がみられた（Pearson’s test, P<0.01）。実験期間中（実験第0～7週）にPPI投与に伴う有意な体重減少はなかった。実験終了時においてPPI投与に伴う相対肝重量および大腸の平均長に有意な変化はなかった。サイズが大きいACFは増殖能が高く、異形度も高いこと、PPIは4個以上のcryptを含むACFの発生を有意に抑制したことを考慮するとPPIは、より増殖能が高く、悪性度が高い細胞集団を標的にしやすいと考えられる。ヒト大腸がん細胞株HCT116,SW837,SW480に0.6～5μMのPPI添加しSTAT3転写活性阻害をluciferase assayにて測定した結果、用量依存性に最大でそれぞれ64, 74, 95%の阻害効果がみられた。鶏卵漿尿膜法（chorioallantoic membrane (CAM) assay）にてPPIの血管新生抑制効果を調べた。0.2, 1.0, 5.0μMのPPIばく露により血管数、血管分岐数、血管長ともに用量依存性に最大で65, 67, 53%の抑制効果を認めた。さらに、マウスゼノグラフトモデルにてPPIの腹腔内投与にて移植腫瘍中の血管数の有意な減少を認めた。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

（１）ラージスケールでの合成したPPIを用いてラットACF発生抑制効果を検証し、用量依存性の抑制効果の再現性が得られた。（２）。Transient transfection luciferaseアッセイにて転写因子STAT3活性阻害効果を見出した。さらに、CAMアッセイとマウスゼノグラフトモデルにて血管新生抑制効果を確認した。

今後の研究の推進方策

（１）大腸発がん抑制効果をみるためにアゾキシメタンを皮下投与し大腸腫瘍（腺腫瘍、腺がん）の発生数、サイズ、悪性度を指標に抑制効果を検証する。（２）これまでの研究でPPIはがん細胞の pSTAT3 の発現レベルを低下させた。これはPPIの作用機序に2つの可能性があることを示している。つまり、（a）ダイマー形成阻害→単量体ではリン酸化を受けない、（b）細胞膜に存在する受容体型 JAK が単量体にリン酸化を付加できない。（a）ではSTAT3のダイマーと単量体の存在量を比較する。（b）ではSTAT3と受容体型JAK-STAT3複合体の存在量を比較することで証明できる（プルダウンアッセイ、ウェスタン）。PPIとピペリジン環中のN（窒素）原子の求核性を高めたプロトタイプ化合物のpSTAT3発現レベルへの影響を比較する。リン酸化阻害がプロトタイプ化合物>PPIであればリン酸化阻害が腫瘍選択性を規定する因子のひとつと考えられる。

備考

1.特許第5237884号、抗がん剤、取得2013年4月5日、発明者および権利者：酒々井眞澄、飯沼宗和　2.特許第5597427号、抗がん剤、出願2013年1月15日、取得2014年8月15日、発明者および権利者：酒々井眞澄、飯沼宗和　3.特願2015-070424、抗がん剤、出願2015年3月30日、発明者：酒々井眞澄、飯沼宗和、出願人：公立大学法人名古屋市立大学、日油株式会社

研究成果

• [雑誌論文] Heterogeneity of tumor cells in the bone microenvironment: mechanisms and therapeutic targets for bone metastasis of prostate or breast cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Futakuchi M, Fukamachi K, Suzui M.
  • 雑誌名: Advanced Drug Delivery Reviews, Epub 巻: 99 ページ: 206-211
  • DOI: 10.1016/j.addr.2015.11.017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] C5a inhibitor protects ischemia/reperfusion injury in rat small intestine. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tuboly E, Futakuchi M, Varga G, Erces D, Tokes T, Meszaros A, Kaszaki J, Suzui M, Imai M, Okada A, Okada N, Boros M, Okada H.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology, Epub 巻: 60 ページ: 35-46
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12338
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo 18F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography/computed tomography imaging of pancreatic tumors in a transgenic rat model carrying the human KrasG12V oncogene (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibata K, Fukamachi K, Tsuji A, Saga T, Futakuchi M, Nagino M, Tsuda H, Suzui M.
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 9 ページ: 2112- 2118
  • DOI: 10.3892/ol.2015.3053
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemokine (C-C motif) ligand 3 detection in the serum of persons exposed to asbestos: A patient-based study (2015)
  • 著者名/発表者名: Xu J, Alexander DB, Iigo M, Hamano H, Takahashi S, Yokoyama T, Kato M, Usami I, Tokuyama T, Tsutsumi M, Tamura M, Oguri T, Niimi A, Hayashi Y, Yokoyama Y, Tonegawa K, Fukamachi K, Futakuchi M, Sakai Y, Suzui M, Kamijima M, Hisanaga N, Omori T, Hirose A, Kanno J, Nakae D, Tsuda H
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 106 ページ: 825- 832
  • DOI: 10.1111/cas.12687
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 沖縄県産植物芭蕉（バショウ）抽出物のがん細胞増殖抑制効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本晴年、木村和哲、酒々井眞澄
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
  • 年月日: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [学会発表] Anticancer mechanism of action of palmitoyl piperidinopiperidine (2016)
  • 著者名/発表者名: 安藤さえこ、加賀志稀、佐藤圭悟、深町勝巳、二口充、酒々井眞澄
  • 学会等名: 平成27年度「個体レベルでのがん研究支援活動」ワークショップ
  • 発表場所: 琵琶湖ホテル、大津市
  • 年月日: 2016-02-03 – 2016-02-04
• [学会発表] Growth inhibition of the crude extracts of Musa basjoo in human colon cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本晴年、木村和哲、酒々井眞澄
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2015
  • 発表場所: 金城学院大学、名古屋市
  • 年月日: 2015-11-01 – 2015-11-01
• [学会発表] 新規物質パルミトイルピペリジノピペリジンの抗がん活性の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安藤さえこ、加賀志稀、佐藤圭吾、礒田泰彰、深町勝巳、二口充、酒々井眞澄
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] ラット膵がんの治療効果判定に有用な血清マーカー (2015)
  • 著者名/発表者名: 深町勝巳、二口充、津田洋幸、酒々井眞澄
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 新規大腸がん治療薬パルミトイルピペリジン誘導体の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒々井眞澄、安藤さえこ、加賀志稀、佐藤圭吾、礒田泰彰、深町勝巳、二口充
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 骨微小環境におけるがん幹細胞の悪性形質発現のメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 二口充、深町勝巳、酒々井眞澄
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] パルミトイルピペリジノピペリジンの抗がん活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安藤さえこ、加賀志稀、佐藤圭吾、深町勝巳、二口充、酒々井眞澄
  • 学会等名: 平成27年度がん若手研究者ワークショップ
  • 発表場所: 蓼科グランドホテル、茅野市
  • 年月日: 2015-09-02 – 2015-09-05
• [学会発表] Anticancer activity of palmitoyl piperidinopiperidine (2015)
  • 著者名/発表者名: Saeko Ando, Shiki Kaga, Katsumi Fukamachi, Mitsuru Futakuchi, Masumi Suzui
  • 学会等名: 第30回発癌病理研究会
  • 発表場所: リゾートホテルオリビアン小豆島、香川県
  • 年月日: 2015-08-26 – 2015-08-28
• [学会発表] Anticancer activity of a novel compound palmitoyl piperidinopiperidine (2015)
  • 著者名/発表者名: 安藤さえこ、加賀志稀、松本晴年、佐藤圭吾、礒田泰彰、深町勝巳、二口充、酒々井眞澄
  • 学会等名: 第61回日本薬学会東海支部総会・大会 2015
  • 発表場所: 名古屋市立大学、名古屋市
  • 年月日: 2015-07-04 – 2015-07-04
• [学会発表] Growth inhibition of the crude extracts of Musa basjoo in human colon cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本晴年、礒田泰彰、木村和哲、酒々井眞澄
  • 学会等名: 第61回日本薬学会東海支部総会・大会 2015
  • 発表場所: 名古屋市立大学、名古屋市
  • 年月日: 2015-07-04 – 2015-07-04
• [学会発表] 新規抗がん物質の個体レベルにおける効果の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安藤さえこ、佐藤圭悟、礒田泰彰、深町勝巳、二口充、酒々井眞澄
  • 学会等名: がん予防学術大会2015
  • 発表場所: ラフレさいたま、さいたま市
  • 年月日: 2015-06-05 – 2015-06-06
• [図書] 化学工業 (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒々井眞澄
  • 総ページ数: 80
  • 出版者: 株式会社 化学工業社
• [備考] 名古屋市立大学大学院医学研究科分子毒性学分野ホームページ
  • URL: http://www.med.nagoya-cu.ac.jp/moltox.dir/index.html