2021 Fiscal Year Research-status Report
Antimalarial screening for microbial culture broth library
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20K07106
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
岩月 正人 北里大学, 感染制御科学府, 准教授 (70353464)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マラリア / 糸状菌代謝産物 / 新規含窒素化合物 / vivo治療効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】マラリア治療薬の開発が地球規模で強く望まれている。このため本研究ではマラリア原虫に対する抗原虫活性を指標に微生物培養液のスクリーニングを行い、 「薬剤耐性原虫にも有効」で「安全域が広く」「安価に供給可能」かつ「経口投与が可能」なマラリア治療薬開発のためのシード化合物を発見することを目的とした。
【方法】スクリーニングは高病原性の熱帯熱マラリア原虫の多剤耐性K1株およびヒト正常線維芽細胞MRC-5を用いて行った。1次スクリーニングで抗原虫活性を示したサンプルについて2次スクリーニングでMRC-5に対する細胞毒性を評価することで、原虫に対する選択毒性を有するサンプルを選択した。2次スクリーニング を通過したサンプルは再培養を行い、抗原虫活性を指標にして各種クロマトグラフィーで精製を行った。得られた活性物質はNMR、MS等 の機器分析により化学構造を明らかにした。
【結果】上記のスクリーニングで選択した糸状菌1株（昨年度とは別の株）について検討を行い、活性物質として5種類の含窒素化合物を単離した。NMRおよびMS解析により既知3化合物および新規2化合物と構造を決定した。これらの5化合物は多剤耐性マラリア原虫の増殖を1桁マイクロモーラーで阻害した。また昨年度発見した新規環状ペプチド2化合物について大量発酵により再取得を行い、マラリア感染マウスモデルでのvivo治療実験を行った結果、1化合物が30 mg/kg x 4, i.p.で原虫増殖を約50%阻害することが明らかとなった。またマウスに対する目立った毒性症状も確認されず安全性もある程度高いと期待された。本結果について論文投稿の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理由
本申請では抗マラリア原虫活性を指標に微生物培養液のスクリーニングを行い「薬剤耐性原虫にも有効」で「安全域が広く」 「安価に供給可能」かつ「経口投 与が可能」なマラリア治療薬開発のためのシード化合物(バックアップ)を発見することを目的に、 (1) in vitro抗原虫活性評価系での微生物培養液のスクリー ニング、(2) 活性物質の発酵生産および単離、(3)活性物質の構造解析、(4)有望な化合物の大量取得、(5) 原虫感染マウスモデルを用いたin vivo抗原虫活性評 価を行う。初年度は(1)-(3)を中心に、今年度以降は(1)-(4)を継続しつつ(5)も実施する。 初年度は既にスクリーニングで選択した糸状菌1株から抗マラリア原虫活性物質として2種類の新規環状ペプチド化合物を単離し、その構造を決定することに成功している。更に２年目には初年度に発見した新規化合物のvivo治療効果を確認することが出来た。更に別の糸状菌1株から抗マラリア原虫活性物質として2種類の新規含窒素化合物を単離し、その構造を決定することに成功している。以上より当初の計画通り順調に進んでいると考えてい る。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り次年度も(1) in vitro抗原虫活性評価系での微生物培養液のスクリーニング、(2) 活性物質の発酵生産および単離、(3)活性物質の構造解析、(4) 有望な化合物の大量取得を実施しながら有望な化合物については(5) 原虫感染マウスモデルを用いたin vivo抗原虫活性評価を行う。 次年度は2年目に発見に成功した糸状菌1株からの抗マラリア原虫活性新規含窒素2化合物を発酵法により、(4)大量に取得し(5) 原虫感染マウスモデルを用いたin vivo抗原虫活性評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
当初、2年目分として見積もっていた消耗品費（特にvivo実験用）が少なかったため次年度使用分とさせて頂いた。
使用計画：次年度はこれまでに発見した化合物の発酵による再取得およびvivo実験に力を入れる。そのための消耗品費として計上させて頂いた。
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