Development of novel fatty acid amide compounds having resistance to degradation as therapeutic drugs for neuropathic pain

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07165
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 芳地 一 香川大学, 医学部附属病院, 教授 (00219156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪井 一人 川崎医科大学, 医学部, 講師 (80346642) ; 竹之内 康広 川崎医科大学, 医学部, 助教 (30582233) ; 山野 由美子 神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (50208831) ; 小坂 信二 香川大学, 医学部附属病院, 技術職員 (70861102)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 疼痛 / 炎症 / 脂質

Outline of Annual Research Achievements

神経因性疼痛は長期間持続する難治性の疼痛であり、治療薬の開発が急務である。脂肪酸アミド化合物の一種であるパルミトイルエタノールアミドは、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体PPARαに対するアゴニスト作用などの機序により神経因性ないしは炎症性疼痛に対して抗炎症・鎮痛作用を示す薬物である。しかしながら、本薬物の作用は強くなく、さらに体内で複数の加水分解酵素により速やかに分解されて活性を失うことが知られ、臨床応用上の問題となっている。本研究課題ではパルミトイルエタノールアミドの化学構造を修飾することで、分解されにくく強力な抗炎症・鎮痛作用を有する新規抗分解性脂肪酸アミド化合物を創製することを目的とする。
本年度においては、種々のパルミトイルエタノールアミドの類縁体から強いPPARα活性化能を有する化合物をスクリーニングする目的で、レポータージーンアッセイ系の確立を行った。具体的には、PPARαのリガンド結合ドメインと酵母転写因子GAL4のDNA結合ドメインの融合タンパク質をCOS-7細胞あるいはHeLa細胞に発現させた。さらに、GAL4結合塩基配列を組み込んだレポーター遺伝子ルシフェラーゼを共発現させた。この細胞を30 μMの既知のPPARαアゴニストであるWy-14643およびGW7647で24時間処理し、ルシフェラーゼの基質と反応させ、生じた化学発光を定量することでPPARα活性化能を測定した。その結果、COS-7細胞では4.1倍および9.7倍、HeLa細胞では6.5倍および2.5倍の上昇が認められ、測定系が確立したと考えられた。加えて、パルミトイルエタノールアミドの加水分解に、脂肪酸アミド加水分解酵素と酸性アミダーゼに加えて酸性セラミダーゼの役割を示す結果が得られつつある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画のうち、項目「受容体に対するアゴニスト活性の検討」については既知のアゴニストを用いて実験系の確立を行った。また、項目「加水分解酵素に対する感受性の検討」については、酸性セラミダーゼの関与を示す結果が得られつつある。実際のスクリーニングに向けての準備を進めており、おおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

項目「受容体に対するアゴニスト活性の検討」について、本年度に確立した実験系を種々の脂肪酸アミド化合物に適用してスクリーニングを行う予定である。さらに、項目「加水分解酵素に対する感受性の検討」について、酸性セラミダーゼの役割が明らかになりつつあるので、この検討を完成させるとともに、酸性セラミダーゼのハイスループットアッセイを確立してスクリーニングを行いたい。他の項目についても順次、研究を進める予定である。

Research Products

• [Presentation] 抗炎症・食欲抑制作用を有する脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの分解における酸性セラミダーゼの役割 (2020)
  • Author(s): 坪井一人, 田井達也, 山下量平, 宇山 徹, 岡本蓉子, 郷 慎司, 渡邉悦子, ラフマン イッファット アラ ソニア, 芳地 一, 田中 保, 岡本安雄, 徳村 彰, 松田純子, 上田夏生
  • Organizer: 第93回日本薬理学会年会
• [Presentation] 酸性セラミダーゼは抗炎症・食欲抑制性メディエーターであるN-アシルエタノールアミンを生体内で加水分解する (2020)
  • Author(s): 坪井一人, 田井達也, 山下量平, 宇山 徹, 岡本蓉子, 郷 慎司, 渡邉悦子, Rahman Iffat Ara Sonia, 芳地 一, 田中 保, 岡本安雄, 徳村 彰, 松田純子, 上田夏生
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] 抗炎症・食欲抑制性メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの酸性セラミダーゼによる加水分解 (2019)
  • Author(s): 坪井一人, 田井達也, 山下量平, 宇山 徹, 岡本蓉子, 郷 慎司, 渡邉悦子, Iffat Ara Sonia Rahman, 芳地 一, 田中 保, 岡本安雄, 徳村 彰, 松田純子, 上田夏生
  • Organizer: 第32回創薬・薬理フォーラム岡山