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2014 年度 実施状況報告書

新規H3アンタゴニストを用いる抗乳癌剤へのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 26460160
研究機関大阪薬科大学

研究代表者

春沢 信哉  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (90167601)

研究分担者 高岡 昌徳  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (50140231)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードH3R / アンタゴニスト / イソチオウレア / 効率合成法 / ヒト乳癌細胞 / アポトーシス / 増殖抑制
研究実績の概要

ヒスタミンH3レセプター(H3R)アンタゴニストは、中枢疾患の新治療薬として長く期待されていたが、ついに今年フランスでナルコレプシーの治療薬としてpitolisantが承認され新しい局面を迎えた。
一方、我々は、相同性の高いH4Rに作用せず、さらにヒトに強い作用を示すもののラットに全く作用しないというユニークな動物間種差を示すH3RアンタゴニストOUP-186を開発した。
我々の研究は、このように特異な作用をもつOUP-186から新しいタイプの乳癌増殖抑制物質を開発するという今日まで行われることのなかった独自の研究を進める事にあった。すでに、申請時にOUP-186及びその誘導体がヒト乳癌細胞に対して強い増殖抑制作用を示す事、またそれは、細胞死を誘導するものである事等を示していた。
H26年度の研究は、先の実施計画に沿って、大阪薬科大学、有機薬化学研究室では、OUP化合物の基本構造の「N-alkyl-S-alkylisothiourea構造の効率合成法の開発」と同大学の生体機能解析学研究室での「3種のヒト乳癌細胞でのOUP化合物の薬理学評価」を行うことであった。
前者の合成研究では、新たにSCN原子の導入剤としてNPAIを新たに開発し、以前の方法より高収率かつ迅速にOUP化合物を得ることができる合成法を開発し、学会発表を経た後、すでにSynthesis誌(2015,Vol47,1291-1302)にその成果を発表した。また、生体機能解析学研究室では、OUP-186の細胞死がアポトーシスによるものであることを示す有力な結果を得、その成果は、昨年秋に日本生化学会、日本ヒスタミン学会等で報告した。

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

春沢らのOUP-186の基本骨格であるN-alkyl-S-alkylisothioureaの合成は、これまで合成できるものの高収率、効率的に合成することは困難であった。その原因は、主に分子間脱アシル化反応により合成が行われてきたためであった。昨年度、新しいSCN原子導入剤としてNPAIを新たに開発することで、分子内脱アシル化反応を可能とし、OUP化合物の効率合成法を開発することができた。その成果は、日本薬学会、日本ヒスタミン学会で発表するとともに本年に入ってSynthesis誌(2015,Vol47,1291-1302)に報告している。
また、共同研究者の高岡らは、ヒト乳がん細胞に対するOUP-186の影響をトリパンブルー排除法を用いて確認したところ、OUP-186は、MDA-MB-231細胞およびMCF7細胞に対して濃度依存的、時間依存的に細胞死を引きおこす事。さらに、Caspase-3またはCaspase-7の活性化を誘導していることを認めたため、OUP-186による乳癌の細胞死は、アポトーシスによるものであることを強く示唆する結果を得た。この成果は、第87回日本生化学会大会(2014年10月15-18日、国立京都国際会館、3P-298)で発表している。さらに、現在、高岡らによってそれらの成果を学術論文として発表する準備をしている。
以上の理由から、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

これまでは、N-alkyl-S-alkylisothiourea構造を持つ化合物群から強力なH3Rアンタゴニストであり、かつ強い乳癌増殖抑制作用を示すOUP-186を見出してきた。今後は、新しいOUP化合物の効率合成法を用いてOUP-186の乳癌増殖抑制作用 [IC50: MDA-MB-231(10 x10-6 M); MCF7(10 x10-6 M)]をさらに増強した化合物の絞り込みを行う。すでに、疎水性のフェニル基にClとCF3を同時に導入したOUP-199では、OUP-186より約2倍の乳癌増殖抑制作用を見出している [IC50: MDA-MB-231(5 x10-6 M); MCF7(3 x10-6 M)]。さらに、N-alkyl-S-alkylisothiourea構造より、化学的に安定な新規基本骨格をもつ化合物群をデザインし、その中から強力な乳癌増殖抑制物質を開発する予定である。
一方、OUP化合物の乳癌細胞への研究では、新たに既存の抗癌剤との比較、正常細胞での挙動、乳癌以外のほかの癌細胞への抑制効果の研究、さらに、これらの癌細胞抑制効果とH3Rとの関係の解明が今後の研究課題となる。

次年度使用額が生じた理由

共同研究者の高岡昌徳教授が3月に病気のため急遽入院し、高岡教授の分担金の最終決算の承認が取れなかったため、やもえず次年度繰使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

消耗費としてすぐ使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of N-[4-(4-Chlorophenyl)butyl]-S-(3-piperidinoproyl)- isothiourea (OUP-186) and Its Analogues Using 2-Nitrophenylacetyl Isothiocyanate: Application to Novel Histamine H3R Antagonists2015

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneyama, T. Magata, K. Uemura, Y. Usami, S. Tanaka, M. Takaoka, and S. Harusawa
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 47 ページ: 1291-1302

    • DOI

      10.1055/s-0034-/380345

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effects of histamine H3 and H4 receptor antagonists on cell proliferation in cultured human breast cancer cells2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanaka, Minoru Sakaguchi, Aika Tsujimoto, Yuki Tanaka, Mari Yoshida, Takako Soda, Hiroki Yoneyama, Yoshihide Usami, Shinya Harusawa, Masanori Takaoka
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] 培養ヒト乳がん細胞の増殖に対するヒスタミンH3受容体拮抗薬の影響2014

    • 著者名/発表者名
      田中 智,坂口 実,辻本 和香,田中 由妃,吉田 麻理,米山 弘樹,宇佐美 吉英,
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] S-アルキル-N-アルキルイソチオウレアの効率的合成とヒト乳がん細胞増殖抑制作用2014

    • 著者名/発表者名
      上村健司、田中 智、的場美香、伊原裕子、米山弘樹、宇佐美吉英,辻元和香、田中由妃、吉田麻理、
    • 学会等名
      第64回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      京都薬科大学
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-11
  • [学会発表] ヒスタミンH3受容体アンタゴニストを基盤とした乳がん細胞増殖抑制物質の合成研究2014

    • 著者名/発表者名
      米山弘樹、上村健司、宇佐美吉英,坂口実,高岡 昌徳、春沢 信哉
    • 学会等名
      第18回日本ヒスタミン学会
    • 発表場所
      尼崎
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-11
  • [学会発表] S-アルキル-N-アルキルイソチオウレアの効率的合成法とヒト/ラット選択的ヒスタミンH3アンタゴニストの創製2014

    • 著者名/発表者名
      米山弘樹,曲田拓司、上村健司、澤田紘一、宇佐美吉英、波多野浩太、山本浩一、山本大助、大和谷厚、春沢信哉
    • 学会等名
      第12回次世代を担う有機化学シンポジュウム
    • 発表場所
      東京、長井記念ホール
    • 年月日
      2014-05-23 – 2014-05-24

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公開日: 2016-05-27  

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