2022 Fiscal Year Research-status Report

骨指向性を有する新規変形性関節症治療薬の創薬研究

Research Project

Project/Area Number	21K12694
Research Institution	Hokuriku University
Principal Investigator	高橋達雄北陸大学, 薬学部, 教授 (50445904)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木宏一北陸大学, 薬学部, 准教授 (70257484) 佐藤友紀北陸大学, 薬学部, 准教授 (30367495)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	変形性関節症 / フラバノン / リクイリチゲニン / 軟骨細胞 / 軟骨基質 / エストロゲン受容体
Outline of Annual Research Achievements	変形性関節症変形性関節症（OA）は高齢者に好発する慢性の関節疾患であり、関節機能の低下をもたらすためQOL低下の大きな要因となっている。本研究の目的は、関節軟骨の修復作用を有する疾患修飾性OA治療薬を創製し、軟骨細胞培養系およびOAモデルマウスを用いてその有効性を立証することである。フラバノン誘導体の1つであるリクイリチゲニンは、軟骨前駆細胞（ATDC5細胞）に作用して軟骨基質の構成成分であるグリコサミノグリカン、アグリカン、Ⅱ型コラーゲンの産生を濃度依存的に増加させた。リクイリチゲニンは、細胞増殖に関わるAkt及びERKのリン酸化を増加させて細胞増殖を促進させたが、軟骨細胞の分化には影響を与えなかった。リクイリチゲニンは、エストロゲン受容体を活性化することが確認され、また上記の作用はエストロゲン受容体（ER）のアンタゴニストであるフルベストラントによって抑制されたことから、リクイリチゲニンはエストロゲン受容体を介して軟骨細胞の増殖とそれに伴う軟骨基質の産生を増加させることが明らかとなった。構造活性相関を検証した結果、フラバノンのA環の7位もしくは6位の水酸基、B環の4'位の水酸基を有する化合物が軟骨細胞に対する増殖作用が最も強かったため、リクイリチゲニン（4',7-dihydroxyflavanone）を疾患修飾性OA治療薬の候補化合物として使用することとした。 OAモデルとして半月板不安定化（DMM）マウスを作製し、リクイリチゲニンを1日1回、4週間にわたり経口投与した。その後、後肢の薄切切片を作成してサフラニン染色の結果をスコア化（OARSIスコア）することで治療効果を評価した。DMMマウスのOARSIスコアは高値を示したが、高用量（30 mg/kg）のリクイリチゲニンを投与することによってOARSIスコアを有意に低下させることが確認された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason リクイリチゲニンによる軟骨基質産生増加作用の詳細な発現機序を明らかにすることができた。また、複数のフラバノン誘導体の化学合成を行い、構造活性相関を検証した結果、リクイリチゲニンが疾患修飾性OA治療薬の候補化合物である確証を得ることができた。
Strategy for Future Research Activity	これまでの研究実績により、リクイリチゲニンを疾患修飾性OA治療薬の候補化合物として今後の研究に使用する。すでに、リクイリチゲニンのOA治療効果を検証するための研究を始めており、OAモデルマウスの関節病変を改善することが一部で確認できている。今後は、Ⅱ型コラーゲン、アグリカン、MMPの発現を解析することでより詳細な治療効果を明らかにする。リクイリチゲニンのOA治療効果をより高めるために、骨への送達量を増加させる。骨輸送担体として機能する酸性オリゴペプチド（アスパラギン酸ヘキサペプチド）を自動マイクロ波ペプチド合成装置によって合成することに成功しており、これをさらに合成してOA治療効果を上記の方法で検証して疾患修飾性OA治療薬の創製を目指す。
Causes of Carryover	自動マイクロ波ペプチド合成装置を用いてリクイリチゲニンに酸性オリゴペプチドを付加するための予試験および合成に時間がかかり、当該年度に十分な量の酸性オリゴペプチド付加体を合成することができなかった。次年度は、酸性オリゴペプチド付加リクイリチゲニンの合成を行うために当該助成金を利用する。