【研究領域課題番号】20H03394 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理活性 / シグナル伝達 / 生体分子 / 有機化学 / 薬学

【研究成果の概要】

本研究では，がん幹細胞の生存と分裂を支えるがん微小環境で亢進するシグナル分子に作用する天然物から探索することを目的とする．今回，がん選択的にアポトーシスを誘導するトレイル（TRAIL）やエピジェネティック遺伝子転写を制御するポリコーム構成分子の一つであるBMI1のプロモーター阻害作用等に関するスクリーニングを植物成分や真菌等の微生物由来成分を対象として行った．
１）TRAIL耐性胃がん細胞を用いたスクリーニングにより，バングラデシュ産シンクシ科植物Terminalia belliricaから2種の新規化合物を含む4種のリグナンおよびガロイル化配糖体を単離した．このうちトリガロイル化グルコピラノースの1種は顕著なTRAIL耐性克服作用を示した．また，タイ産のミカン科植物Murraya exoticaから，TRAIL耐性克服作用をもつ一連のセスキテルペン類を単離した．そのうちdihydorxanthininはカスパーゼ3及び8の活性化，ならびにデスレセプターDR5等のタンパク質の発現増強，抗アポトーシス分子Bcl2の発現抑制等の作用を示した．
２）千葉市産土壌から分離した真菌Clonostachys rogersoniana IFM66735の玄米培地培養エキスから，ジまたはトリスルフィド結合を含むインドール二量体型アルカロイド化合物を7種単離した．その中の1種のジスルフィド型二量体化合物sch52901は顕著なTRAIL耐性克服作用を示し，さらに低濃度（0.05-0.5μM）においてWntシグナル活性化作用を示すことが明らかとなった．
３）BMI1に関するスクリーニングにより，タイ産マメ科植物Mammea siamensisより，新規化合物1種を含むクマリン型天然物11種およびフラボン型誘導体3種を単離した．このうちクマリン類8種は顕著なBMI1プロモーター阻害活性を示した．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】17H06175 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫制御 / マクロファージ / 制御性T細胞 / 神経炎症 / 組織修復 / 免疫学 / 脳神経 / シグナル伝達 / 生体分子 / 生理活性 / 炎症 / 免疫 / アレルギー・喘息 / 細胞・組織 / 獲得免疫 / 慢性炎症 / 脳梗塞 / 組織損傷 / 創傷治癒 / アストロサイト / 神経症状 / 脳・神経

【研究成果の概要】

マウス脳梗塞モデルを中心に臓器損傷によって誘発される炎症および組織修復に関与する免疫機構を解明した。脳梗塞発症後1日以内の急性期に炎症が起き症状の悪化が起きるが、3日目以降には炎症は終息し始める。これにマクロファージとその表面に発現するスカベンジャー受容体が関与することを明らかにした。さらに発症２週間目以降の慢性期に脳内に大量の制御性T細胞が蓄積し、ミクログリアやアストロサイトの過剰な活性化を抑制して神経症状の回復に寄与することを明らかにした。

【研究の社会的意義】

ヒト脳梗塞とTregの関連を示唆する報告は多い。例えばヒト脳梗塞において末梢血のTregの数と予後の関係が報告されている。セロトニントランスポーター阻害剤(SSRI)は脳梗塞患者の神経症状を改善することが複数報告されている。したがってヒト脳梗塞慢性期においても脳Tregが神経修復に働いている可能性はある。腎傷害モデルにおいてもやはり慢性期にTreg が腎臓に集積し腎機能回復を促進していることを我々は報告している。組織に浸潤するTregは炎症の収束のみならず組織修復にも重要な役割があることが示された。さらに組織特異的なTregを用いた組織特異的な治療法の開発につながることが期待される。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【配分額】205,790千円 (直接経費: 158,300千円、間接経費: 47,490千円)

【研究分野】天然資源系薬学

【研究領域課題番号】17H03992 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理活性 / シグナル伝達 / 生体分子 / 有機化学 / 薬学

【研究成果の概要】

本研究では，がん微小環境で亢進する細胞シグナルに作用する有用な低分子化合物を主に天然物から見出すことを目的として，幹細胞の自己複製に関わる細胞内シグナル，エピジェネティク遺伝子転写を制御するポリコーム構成分子，癌細胞選択的なアポトーシス誘導因子等を標的としたスクリーニングを行った．その結果，植物，放線菌の天然物抽出エキスコレクション等から，Wntシグナル阻害作用，TRAIL耐性克服作用，Bmi1プロモーター阻害作用など，種々の有用な活性成分を単離し，それらの化学構造を明らかにするとともに，がんの進展に関わる各種タンパク質の発現への影響など作用機構に関する解析を行った．

【研究の社会的意義】

本研究で対象とする「がん微小環境」で亢進する細胞シグナルは，正常な幹細胞の自己複製，胚の発生，分化，成人組織再生などにおいて重要な役割を担っていることからきわめて注目度が高く，これまでにも世界的に熾烈な開発競争が繰り広げられてきている．しかしながら，まだ決して十分な状況ではなく，数多くの選択肢を用意することが強く求められている．本研究では「天然物」という独自の素材を用いて，これらのシグナルに作用する数種の低分子化合物が見出された．これらを有効に活用することにより，新しい切り口として創薬研究あるいは各種シグナルを介した生命システムの解明等，周辺分野の研究進展につながることが期待される．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】16K15654 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫学 / 骨代謝 / シグナル伝達 / 生理活性

【研究成果の概要】

種々の生物学的製剤の開発によって、関節リウマチの治療成績は向上しているが、骨破壊抑制や寛解達成率に関しては未だ不十分な側面もある。本研究では、T細胞の活性化を抑制して関節炎を抑制すると同時に、滑膜線維芽細胞などに高発現するRANKL細胞外ドメインに結合し、成熟破骨細胞形成を阻害する生物学的製剤の創製を目指して検討を行った。その結果、CTLA-4細胞外ドメイン、IgG1 Fcドメイン、抗RANKL scFvの三者をタンデムに融合したコンストラクトを用いる事で、関節リウマチ動物モデルにおいて、関節局所における炎症増悪を、より効率的に抑制すると共に、軟骨破壊・骨破壊を効率的に抑制できる事が示された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)

【研究分野】動物生産科学

【研究領域課題番号】15H04583 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アミノ酸代謝 / 脂肪合成 / 脂肪肝 / 筋脂肪交雑 / インスリン / インスリン様成長因子 / 脂質代謝 / アミノ酸シグナル / 機械学習 / 人工知能 / 栄養学 / 応用動物 / 畜産学 / アミノ酸欠乏食 / 臓器特異的脂肪蓄積 / IGF / mTOR / 生理活性 / シグナル伝達 / アミノ酸栄養

【研究成果の概要】

本研究は、アミノ酸の欠乏が組織特異的に脂質代謝を制御するメカニズムを解明することを目的としている。今回の研究成果により、Arg欠乏食の給餌は肝臓からの脂肪分泌を阻害することによって、低アミノ酸食の給餌は肝臓での脂肪合成を促進することによって肝臓への脂肪蓄積を誘導していることを示した。一方、Lys欠乏食は筋肉の遅筋化を介して、筋肉への脂肪交雑を誘導していることを示唆するデータを得た。さらに、自己組織化マップと多層パーセプトロン解析という機械学習手法で、血中アミノ酸濃度のみで、肝臓の脂肪蓄積量が決定できることを示した。この手法は血中アミノ酸と疾病との関連性解析など医学的な応用が期待できる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)

【研究分野】生物分子化学

【研究領域課題番号】26305001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

薬学 / シグナル伝達 / 生理活性 / 有機化学 / 植物 / 生体分子

【研究成果の概要】

平成26年度から29年にかけて，バングラデシュ・クルナ大学薬学部S. K. Sadhu教授らのグループとの共同研究により，熱帯植物を中心にバングラデシュ天然薬用資源の調査を行った．その結果，現地特有の植物種や現地で栽培された薬用植物を中心に数多くの植物種を収集した．得られた植物エキスに対して種々の疾患に関連する細胞シグナル経路（Wnt，hedgehog，TRAIL，Notch，BMI1等）を標的とした活性スクリーニング試験を行い，選別された植物エキスより数多くの新規生物活性天然物を単離した．得られた活性成分の中から興味深い化合物について，その分子レベルでの作用メカニズムに関する解析を行った．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)

【研究分野】機能生物化学

【研究領域課題番号】26440047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

蛋白質 / ストレス / シグナル伝達 / 生理活性

【研究成果の概要】

ニューログロビン（Ngb）は酸化ストレスから神経細胞を保護する働きを持つ。以前、我々は、ヒトNgbが酸化ストレス下にヘテロ三量体G蛋白質αサブユニット（Gαi）と特異的に結合しGDP解離阻害因子として働くことを明らかにした。本研究では、ヒトNgbのGlu53, Glu60, Glu118が、Ngbの細胞保護能及びGαi1との結合に重要であることを明らかにした。さらに、ヒトGαi1のLys46, Lys70, Arg208, Lys209, Lys210がヒトNgbとの相互作用に重要であることを明らかにした。以上の結果をもとに、ヒトNgbとGαi1との複合体の構造モデルを提唱することに成功した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】天然資源系薬学

【研究領域課題番号】26293022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理活性 / シグナル伝達 / 有機化学 / 薬学 / 生体分子 / 癌

【研究成果の概要】

本研究は，がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い，有用な低分子化合物を見出すことを目的としており，とくに，がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った．その結果，Wntシグナルやヘッジホッグシグナル阻害作用をもつ天然物や，TRAIL耐性克服作用をもつ天然物など数多くの有用な活性成分を単離した．得られた活性成分について，がんの進展に関わる各種タンパク質の発現への影響，アポトーシス誘導作用や細胞生存率への影響などを明らかとした．また顕著な活性化合物に関する標的分子の解明を行った．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】24651240 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精 / 生体分子 / 生理活性物質 / シグナル伝達 / 生体生命情報学 / RNA-Seq / 生理活性

【研究成果の概要】

多くの動物では、受精に先立ち卵から放出される物質によって精子が誘引される。この精子誘引作用は多くの場合種特異的であると考えられている。しかしこの誘引物質の卵での合成・分泌経路は全くの未知であるため、シグナル伝達系の普遍性と種特異性については全く解っていなかった。本研究では、カタユウレイボヤ精子誘引物質SAAFの合成・分泌経路のメカニズムの解明を進め、近縁他種の機構と比較することで、受精における精子誘引の種多様性のメカニズムについて考察することを目標とした。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】24659668 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

骨代謝 / 骨形成 / 骨吸収 / シグナル伝達 / 薬理活性 / 生体分子 / 生理活性 / 薬理学 / 老化

【研究成果の概要】

RANKLは成熟破骨細胞形成を刺激する分子であり、RANKL中和抗体が成熟破骨細胞の形成を抑制できることは既に知られている。一方我々は、骨芽細胞に発現するRANKLは、シグナル受容分子としても機能し、骨形成上昇に寄与することを見出している。従って、RANKL細胞外ドメインを標的とし、骨形成を上昇させると共に骨吸収を抑制する分子の創製が可能であると考えた。標的に対する高い選択性、将来的な医薬品への応用性などを考慮し、完全ヒト型抗体フラグメントを用いて分子の創製を試みた。その結果、三量体化した単鎖ヒト型抗体可変領域として、上述の条件を満たす組み換えタンパク質の取得に成功した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】24390349 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグナル伝達 / 生体分子 / 生理活性 / 薬理学 / 老化

【研究成果の概要】

新規シグナル伝達経路であるRANKL逆シグナルに関して、生理的な機能を明らかにすることを目指した。近年、生理的な成熟破骨細胞形成過程を中心的に制御しているのは骨細胞であることが報告された。そこでまず、骨細胞におけるRANKL逆シグナルを解析した結果、リソソームに蓄積するRANKL分子の骨細胞表面への放出をトリガーする役割を果たすことが明らかとなった。さらに、骨芽細胞におけるRANKL逆シグナルの役割を解析した結果、破骨細胞から膜小胞エクソソームに積み込まれた形で放出されるRANKを受容し、骨芽細胞分化を促進することが明らかとなり、カップリング機構の一部として機能していることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】23404007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

薬学 / 生理活性 / 植物 / 有機化学 / シグナル伝達 / 資源調査 / 天然物 / スクリーニング

【研究成果の概要】

平成23年から26年にかけて研究代表者は毎年バングラデシュを訪問し，熱帯植物を中心にバングラデシュ天然薬用資源の調査を行った．その結果，現地特有の植物種や現地で栽培された薬用植物を中心に100種以上の植物種を収集した．得られた植物エキスに対して種々のシグナル経路（ウィント, ヘッジホッグ，トレイルシグナル等）に対するスクリーニング試験を行い，活性を示した植物エキスについて活性成分の分離精製を行い，数多くの生物活性天然物を単離し，それらの作用メカニズムに関する研究を行った．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】22310133 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

天然物化学 / 薬学 / 有機化学 / シグナル伝達 / 生理活性 / 植物 / 天然物 / スクリーニング

【研究成果の概要】

本研究では,主に癌に関連するウィント(Wnt),ヘッジホッグ(Hh),トレイル(TRAIL)シグナルを対象として当研究室保有の天然物および天然物基盤化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを行った.その結果各々の標的シグナルに対して興味深い作用を示す活性化合物を数多く見出した.さらに得られた活性化合物に関して,細胞への作用,シグナル伝達経路への影響とその作用分子機構の解析等,一連の包括的研究を行った.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】21510229 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞・組織 / 生理活性 / 蛋白質 / シグナル伝達 / 生体分子

【研究成果の概要】

低分量基底膜蛋白質であるAZ-1は、血管基底膜の構成因子として構造的細胞外マトリックス蛋白質、血管内皮増殖因子、同受容体、インテグリン群との結合能を持つ多価相互作用因子であることが判明した。この相互作用が血管内皮細胞の接着、増殖、管腔形成などを制御することにより、血管内皮増殖因子による細胞の活性化が抑制されて血管内皮の恒常性が維持されうることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】病態検査学

【研究領域課題番号】18209020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

臨床検査医学 / シグナル伝達 / 脂質 / 生理活性 / 血小板

【研究成果の概要】

血小板活性化上清が惹起する多彩な細胞応答を明らかにし,その構成成分である生理活性脂質の重要性を明らかにした.中でも,血小板に豊富に含まれ,活性化に伴って放出されるスフィンゴシン1-リン酸(Sph-1-P)に関しては,その詳細な機能的役割を明らかにした.また,血漿,血清中のSph-1-Pの測定の臨床検査医学的応用を進め,その基準値を確定するとともに,慢性肝疾患における低下を明らかにした.
一方,リゾリン脂質としてSph-1-Pと構造上の共通性を有するリゾホスファチジン酸(LPA)に関しては,必ずしも血小板がその産生源ではないことが明らかとなったが,血漿LPA,さらには,血清オートタキシン(ATX:それが有するリゾホスホリパーゼD活性によりLPAが産生される)の測定の臨床検査医学的応用を進めた.その結果,ATXが悪性リンパ腫,肝線維化のバイオマーカーとなることを明らかにするとともに,将来の臨床応用が期待されるATX自動測定の系を確立した.
以上の研究成果は,多機能性細胞である血小板の機能的役割の解明に貢献するとともに,生理活性脂質の臨床検査医学という新しい研究領域の開拓に寄与するものである.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】31,330千円 (直接経費: 24,100千円、間接経費: 7,230千円)