新規骨格を有するNF-kappa B阻害剤の探索と難治性がん治療への応用

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26350975
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 梅澤 一夫 愛知医科大学, 医学部, 教授 (70114402)
• 研究分担者: 須貝 威 慶應義塾大学, 薬学部, 教授 (60171120)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: NF-kappa B / DHMEQ / SEMBL / desmal / スクリーニング / 放線菌 / 分子デザイン / がん

研究実績の概要

新しいepoxide-free DHMEQ誘導体の合成と生物活性：NF-kappa B阻害剤DHMEQは多くの動物疾患モデルを抑制する。安定性や特異性を軽減させるepoxideのないDHMEQ誘導体SEMBL（exo-ene EQから改名）を既にデザイン・合成した。今までに培養細胞で炎症性サイトカインの発現抑制や浸潤抑制を明らかにしている。27年度、動物実験や機構研究のため再度、合成した。それを使ってHPLCの条件を決め、水溶液中での安定性を残存量で調べ、DHMEQより顕著に安定であることがわかった。これらの結果は投稿準備中である。
植物由来フラボノイドdesmalによるNF-kappa Bとがん細胞浸潤の抑制：既に約3000株の放線菌からマクロファージにおけるLPS誘導NO産生阻害剤のスクリーニングを行った。その結果、放線菌1株の培養液から既知物質のgenistein、genistein 7-O-alpha-L-rhamnoside、daidzein 7-O-alpha-L-rhamnosideが得られた。これらはフラボン化合物であることから、次に私たちがチロシンキナーゼ阻害剤として、以前にタイの植物Desmos chinensisの葉から単離した新規フラボンdesmalの活性を調べた。その結果、desmalはgenisteinと同等にLPSに誘導されるNO産生を阻害し、さらに上流シグナルのNF-kappa Bの活性化を阻害することがわかった。さらにヒト明細胞卵巣がんES-2細胞を用いて、遊走と浸潤の阻害活性を調べたところ、desmalはいずれにも毒性を示さない濃度で阻害活性を示した。機構解析の結果、desmalは浸潤に関与するurokinase-type plasminogen activator (uPA)の発現を低下させた。これらの結果は27年度論文発表した。

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

本プロジェクトで26年度から研究しているepoxideのないDHMEQ誘導体は前年度までexo-ene EQと呼んでいたが、化合物名(S)-beta-salicyloylamino-alpha-exo-methylene -ganmma－butyrolactoneを省略してSEMBLと呼ぶようにした。この化合物はDHMEQと同等またはより高いNF-kappa B阻害活性を示し、難治性の卵巣がんのなかでも難治性の高い明細胞卵巣がん細胞の遊走・浸潤を阻害する。今年度はHPLCを用いて解析し、水溶液中でDHMEQより優れた安定性を示すことがわかった。一方で、本プロジェクトで行っている放線菌からの新しいNF-kappa B阻害剤スクリーニングにおいて放線菌培養液から既知フラボン類が活性物質として得られ、それをヒントに新規植物性フラボンのdesmalが候補に浮かび、そのNF-kappa B阻害活性と明細胞卵巣がん細胞の遊走・浸潤阻害活性を示すことができた（27年度論文発表済み）。年度毎に新しい骨格のNF-kappa B阻害剤を見出し、目的の生物活性を示すことを目標にしてきて、そのとおりに進展しているので「おおむね順調」とした。

今後の研究の推進方策

SEMBLに先行するDHMEQは海外で開発が進められており、SEMBLは第2世代DHMEQ開発候補物質と位置づけている。27年度、新たにSEMBLを化学合成した。今後、さらに大量のSEMBLを合成することにより、in vivoでの難治性がん・白血病モデルにおける抗がん活性を評価する予定である。細胞を用いた研究においてはDHMEQとSEMBLを用いてplasmacytoma細胞のNF-kappa Bと浸潤の抑制を調べ、抑制効果があれば機構を解析する。一方で、放線菌からの新しい骨格を持つNF-kappa B阻害剤のスクリーニングを続ける。現在、毒性のない用量でLPS誘導NO産生を阻害する放線菌培養液があり、単離・構造決定を進めている。
一方、なるべく多くのケミカルバイオロジーおよびがん関連の学会に発表し、論文も速やかに投稿・発表して成果を公開する。DHMEQに関して現在、国内外で多くの共同研究をしており、海外では共同開発もしている。本プロジェクトの新しい化合物の研究成果も国内外で広く発表し、共同研究へと発展させて研究のスケールアップを計る。社会への本プロジェクトの成果公開もなるべく機会をみつけて行う。27年度はDHMEQとSEMBLを主体にロシアにおいてBRICS Summit Satellite Symposiumを開催した。このことがもとになってDHMEQとSEMBLの研究成果は"Science 102"というロシア・Bashkortostan州のテレビ番組で紹介された。ほかにも「がんとの戦い」の座談会がやはりロシアのテレビで放送され、私たちはDHMEQとSEMBLを紹介した。このような社会への還元を28年度も積極的に行ってゆく。

備考

愛知医科大学HPで研究室紹介と最新の論文発表や学会発表を紹介している。梅澤ラボ・チャンネルでは梅澤研究室の研究方法や抗炎症・抗がん剤DHMEQの詳しい作用と機構を図解で説明している。そのほかFacebook Umelab Aichiで最近の学会活動を写真を多くして国内・海外向けに発信している。

研究成果

• [国際共同研究] ベルゲン大学(ノルウェー)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: ベルゲン大学
• [国際共同研究] コンケン大学(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: コンケン大学
• [国際共同研究] 深セン大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 深セン大学
• [国際共同研究] バシュキリアン州立医科大学(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: バシュキリアン州立医科大学
• [雑誌論文] Inhibition of NF-κB and cellular invasion by novel flavonoid desmal in ovarian carcinoma cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: L. Wang, Y. Lin, K. Sidthipong, J. Tang, M. Li, T. Koyano, T. Kowithayakorn, K. Sumiyoshi, T. Ukaji, and K. Umezawa
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 92 ページ: 353-360
  • DOI: 10.3987/COM-15-13386
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibition of NF-κB activity enhances sensitivity to anticancer drugs in cholangiocarcinoma cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: W. Seubwai, K. Vaeteewoottacharn, R. Kraiklang, K. Umezawa, S. Okada and S. Wongkham
  • 雑誌名: Oncology Research 巻: 23 ページ: 21-28
  • DOI: 10.3727/096504015X14424348426071.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Treatment with novel AP-1 and NF-κB inhibitors restores the colonic endocrine cells to normal levels in rats with DSS-induced colitis. (2016)
  • 著者名/発表者名: M. El-Salhy and K. Umezawa
  • 雑誌名: International J. Molecular Medicine 巻: 37 ページ: 556-564
  • DOI: 10.3892/ijmm.2016.2481.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A novel anti-inflammatory agent, DTCM-glutarimide, ameliorates murine models of inflammatory bowel disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Ichikawa, K. Yamashita, T. Funakoshi, S. Ichihara, M. Fukai, M. Ogura, N. Kobayashi, M. Zaitsu, T. Yoshida, S. Shibasaki, Y. Koshizuka, Y. Tsunetoshi, M. Sato, T. Einama, M. Ozaki, K. Umezawa, T. Suzuki and S. Todo
  • 雑誌名: Inflammation Research 巻: 65 ページ: 245-260
  • DOI: 10.1007/s00011-015-0911-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The neuroprotective effect of rapamycin as a modulator of the mTOR-NF-κB axis during retinal Inflammation. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, Y. Ozawa, M. Kamoshita, H. Osada, E. Toda, T. Kurihara, N. Nagai, K. Umezawa and K. Tsubota
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 11 ページ: e0146517
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0146517.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Angiopoietin-like protein 2 is a multistep regulator of inflammatory neovascularization in a murine model of age-related macular degeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Hirasawa, K. Takubo, H. Osada, S. Miyake, E. Toda, M. Endo, K. Umezawa, K. Tsubota, Y. Oike and Y. Ozawa
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 291 ページ: 7373-7385
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.710186.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of a novel compound that inhibits osteoclastogenesis by suppressing nucleoside transporters. (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, K. Sugino, Y. Sasazawa, Y. Nakano, H. Aono, K. Morishita, M. Kawatani, K. Umezawa, H. Osada and S. Simizu
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 590 ページ: 1152-1162
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12146.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-inflammatory effects of novel AP-1 and NF-κB inhibitors in dextran-sulfate-sodium-induced colitis in rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: M. El-Salhy and K. Umezawa
  • 雑誌名: International J. Mol. Med. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.3892/ijmm.2016.2560.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Design and synthesis of 15-deoxyspergualin-biotin conjugates as novel binding probes for target protein screening. (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Morioka, K. Kato, and K. Umezawa
  • 雑誌名: J. Antibiotics 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1038/ja.2016.32.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Down-regulation of NF kappa B activation is an effective therapeutic modality in acquired platinum-resistant bladder cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, E. Kikuchi, N. Tanaka, T. Kosaki, E. Suzuki, R. Mizuno, T. Shinojima, A. Miyajima, K. Umezawa and M. Oya
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 15 ページ: 324
  • DOI: 10.1186/s12885-015-1315-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A nuclear factor-κB inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin, ameliorates GVHD in allogeneic bone marrow transplantation. (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yamanouchi, Y. Adachi, T. Shimo, K. Umezawa, M. Okigaki, S. Tsuji, M Li, J. Takaya, T. Kuge, S. Ikehara, K. Kaneko
  • 雑誌名: Immunobiology 巻: 220 ページ: 1059-1066
  • DOI: 10.1016/j.imbio.2015.05.011.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-[(dodecylthiocarbonyl)methyl]-glutarimide attenuates graft arterial disease by suppressing alloimmune responses and vascular smooth muscle cell proliferation. (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Zaitsu, K. Yamashita, S. Shibasaki, Y. Tsunetoshi, M. Fukai, M. Ogura, T. Yoshida, R. Igarashi, N. Kobayashi, K. Umezawa and S. Todo
  • 雑誌名: Transplantation 巻: 99 ページ: 948-956
  • DOI: 10.1097/TP.576.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brefeldin A exerts differential effects on anaplastic lymphoma kinase positive anaplastic large cell lymphoma and Hodgkin lymphoma cell lines. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Toda, M. Watanabe, J. Kawato, M. Higashihara, T. Kunisada, K. Umezawa and R. Horie
  • 雑誌名: British J. Haematology 巻: 170 ページ: 837-846
  • DOI: 10.1111/bjh.13508
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibition of IGF-1-mediated cellular migration and invasion by migracin A in ovarian clear cell carcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ukaji, Y. Lin, K. Banno, S. Okada and K. Umezawa
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 10 ページ: e0137663
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0137663.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Inhibition of IGF-1-mediated cellular migration and invasion by migracin A in ovarian clear cell carcinoma cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamami Ukaji and Kazuo Umezawa
  • 学会等名: AACR-JCA 10th Joint Conference in Hawaii
  • 発表場所: Maui, USA.
  • 年月日: 2016-02-16 – 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] NF-kappa B inhibitor, (-)-DHMEQ, as an anti-inflammatory agent in cosmetics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kulrawee Sidthipong and Kazuo Umezawa
  • 学会等名: 10th World Congress of the International Academy of Cosmetic Dermatology
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil.
  • 年月日: 2015-11-14 – 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Inhibition of IGF-1 mediated cellular migration and invasion by migracin A in ovarian clear cell carcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamami Ukaji and Kazuo Umezawa
  • 学会等名: European Gynecological Oncology Congress
  • 発表場所: Nice, France.
  • 年月日: 2015-10-24 – 2015-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] 卵巣がん細胞におけるmigracin AによるIGF-1発現および遊走・浸潤の抑制。Inhibition of IGF-1 mediated cellular migration and invasion by migracin A in ovarian carcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamami Ukaji and Kazuo Umezawa
  • 学会等名: 第74回日本癌学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 放線菌由来新規がん細胞遊走阻害物質migracinの発見と卵巣がん細胞における遊走・浸潤抑制の作用機構。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇梶珠未、Lin Yinzhi、梅澤一夫
  • 学会等名: 第57回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [学会発表] LPS誘導性炎症反応を阻害する微生物生産物質の探索。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅澤一夫、小出直樹
  • 学会等名: 第62回トキシンシンポジウム
  • 発表場所: 伊勢志摩
  • 年月日: 2015-07-08 – 2015-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] 放線菌由来migracin Aによるvasohibin発現を介した卵巣がん細胞遊走の抑制。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇梶珠未、林音知、梅澤一夫
  • 学会等名: 第19回がん分子標的治療学会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2015-06-10 – 2015-06-12
• [学会発表] Discovery of DHMEQ and the role of peritoneal NF-kappa B on diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Umezawa
  • 学会等名: BRICS Summit Satellite Symposium “Development of DHMEQ in BRICS countries”
  • 発表場所: Ufa, Russia.
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Discovery and biological activity of epoxide-free DHMEQ analog: Compound of second generation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kulrawee Sidthipong, Susumu Kobayashi, Kazuo Umezawa
  • 学会等名: BRICS Summit Satellite Symposium “Development of DHMEQ in BRICS countries”
  • 発表場所: Ufa, Russia.
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 愛知医科大学HP 医学部 分子標的医薬探索寄附講座
  • URL: http://www.aichi-med-u.ac.jp
• [備考] 梅澤ラボ・チャンネル
  • URL: http://www.umelab.net