【研究領域課題番号】18H02582 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 / 幹細胞 / タンパク質 / ケミカルバイオロジー / ビーズ / 白血病 / HIF / がん / 分子シグナル / がん幹細胞 / 標的タンパク質 / 神経幹細胞

【研究成果の概要】

生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細胞共培養法を開発した．

【研究の社会的意義】

本研究では，これまでに多くの医薬候補が得られていないNotchシグナル等の阻害剤を天然物資源より，独自のアッセイ方法を用いて見いだしており，再生医薬や新規抗がん剤の種を提示しただけでなく，効率的な活性天然物の単離アッセイ方法を示しており，大きな学術的意義や社会的意義を有している．さらに休眠遺伝子活性化法として開発した病原微生物と動物細胞の共培養においては，病原微生物の「浸潤進化」というこれまでにない概念を打ち出した．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】25713016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エピドラッグ / 白血病 / ペプチドライブラリ / ヒストンメチル化 / トランスレーショナルリサーチ / 癌 / 遺伝子 / エピゲノム / スクリーニング

【研究成果の概要】

エピジェネティック異常は様々な疾患に関与することが明らかとなり、それに伴いエピジェネティック分子を標的とした創薬（エピドラッグ）開発が加速している。中でもヒストンメチル化酵素DOT1Lの阻害剤は、様々な血液腫瘍の治療に有用であることが示されている。本研究ではRaPID システムと呼ばれる環状ペプチドライブラリスクリーニングの系を用いて、新規のDOT1L阻害剤を探索した結果、従来の低分子化合物とは異なる環状ペプチドを同定し、培養細胞でその効果を確認した。エピドラッグ開発における中分子化合物の前例は少なく、今後更なる発展応用が期待される。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)

【研究分野】人体病理学

【研究領域課題番号】22790355 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

病理学 / 癌 / 遺伝子 / 白血病

【研究成果の概要】

小児急性骨髄性白血病において高率に認められるMLL遺伝子異常のうち、縦列部分重複(PTD)のsiRNAによる発現抑制系を確立した。MLL-PTD遺伝子発現抑制により、白血病細胞株KOPM-88の増殖は約20%抑制された。さらに、抗CD26ヒト化モノクローナル抗体のCD26陽性造血器悪性腫瘍に対する増殖抑制効果が確認された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【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】小児科学

【研究領域課題番号】22591168 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

小児腫瘍学 / 癌 / 生体分子 / プロテオーム / リン酸化 / 白血病

【研究成果の概要】

種々の病型の白血病細胞株(25 種程度)およびレトロウィルス感染系を用いてBCR-ABL を導入したマウス骨髄細胞のトリプシン消化物から、HAMMOC法を用いてリン酸化ペプチドを濃縮し、LC-MS/MS法によりリン酸化タンパク質の同定ならびにリン酸化部位の同定を行った。その結果、BCR-ABL陽性細胞において4500以上のリン酸化部位を同定した。BCR-ABL陰性の白血病細胞株を並べて解析すると、BCR-ABL陽性細胞群から検出したリン酸化蛋白質はクラスターを形成することから、BCR-ABLによって特異的なリン酸化シグナル伝達ネットワークが生じることが示唆された。さらに、BCR-ABL陽性細胞にチロシンキナーゼ阻害薬であるイマチニブを添加すると、(1)Ras/MAPK経路の活性化に関与するSHC1蛋白質のリン酸化が抑制されること、(2)自身の活性化を制御する転写因子ATF-2リン酸化が抑制されることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【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】小児科学

【研究領域課題番号】16790588 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

白血病 / 播種性血管内凝固症候群 / NOD / SCIDマウス / MLL遺伝子再構成 / 遺伝子再構成 / 癌 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

われわれは重症DICを合併した小児急性骨髄性白血病(AML)症例からMLL遺伝子再構成を伴う細胞株KOPM-88を樹立し、これを利用し独自の小児AML動物モデルを確立した。小児削L細胞株KOPM-88のNOD/SCIDマウスへの移植により、白血病浸潤に伴うDICの発症について解析した。NOD/SCIDマウスにKOPM-88細胞を尾静脈から静注、あるいは腹腔内投与した。またDICを誘発すべく、さらにTNF-α,TissueFactor, G-CSF, GM-CSF, M-CSF, IL-7等のサイトカインを投与することによりKOPM-88細胞の一次穎粒放出を誘導させ、一定期間後に血小板数、APTT、PT、フィブリノーゲン、D-dimer値の測定の上、解剖し、DICについて病理学的に解析した。その結果、KOPM-88細胞は、NOD/SCIDマウスの骨髄、脊髄、肝臓など諸臓器に白血病浸潤を認め、マウスは5-7週間後に半身麻痺を来した。しかし、血液学的解析では、血小板の減少傾向はみられたものの有意な低下はなく、D-dimerも有意な上昇は見られなかった。解剖所見では、出血傾向や諸臓器におけるフィブリン血栓は明らかでなく、サイトカインによる一次穎粒放出誘導群においても差異は認められなかった。これらの結果は、ヒト白血病細胞がDICを合併する分子機構に種特異性が存在すること、あるいは免疫不全マウスにおける免疫担当細胞の欠如がDICの発症に必要である可能性を示唆していると考えた。また、フラボノイドとその異性体がヒト造血細胞・白血病細胞のMLL遺伝子再構成を惹起するか否かを異種移植系で検討したところ、PCR法、FISH法で検出できる再構成は見出されなかった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】2,800千円 (直接経費: 2,800千円)

【研究分野】医薬分子機能学

【研究領域課題番号】05557109 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

レチノイド / 核レセプター / ステロイド / チロイド / 白血病 / 分化 / 分化誘導 / リウマチ / レチノイドアンタゴニスト / レチノイン酸レセプター / チロイドリセプター / 腫瘍悪性化 / アンタゴニスト / チロキシン / フオルボール / ジベンゾジアゼピン / 癌 / ベンゾラクタム

【研究成果の概要】

新規レチノイドとして,従来の研究成果にもとずいて,新しい構造の化合物分子を設計し合成した.評価は前骨髄球性白血病細胞株HL60の分化を指標とした.その結果,レチノイドの拮抗物質をうることができた.拮抗物質はレチノイドレセプターとも結合するので競合拮抗剤といえる.
チロイドについては,新規化合物合成の手段として,多数の混合物を合成しそれを分離して活性体の構造を決めるという,新しい手段を考案して実行した.その結果,チロキシンのヨード原子をトリフルオルメチル基に変換することができることが判明した.
1984年に合成したアミド系のレチノイドについて,前骨髄球性白血病患者の治療に用いる機会を作ることができ,実際に良好な結果を得ることができた.この研究は浜松医大大野竜三教授によって実行された.
核レセプターはレチノイド以外にも多くのリガンドが考えられ,治療に際しての分子標的として非常に有効なものであることが証明されたといえる

【研究種目】試験研究(B)

【研究期間】1993 - 1995

【配分額】17,900千円 (直接経費: 17,900千円)

【研究分野】化学系薬学

【研究領域課題番号】02557084 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

レチノイド / ビタミンA / レチノイン酸 / 分化誘導 / がん / 白血病 / レチノイドアンタゴニスト / レチノイドレセプター / 分化 / レチノイドレセプタ- / 分子設計 / HL60 / 核レセプタ- / ビタミンA酸 / 形態形成 / 癌治療 / シリコン

【研究成果の概要】

新しい構造のビタミンA酸(レチノイン酸)作用物質として硅素原子あるいはゲルマニウム原子を含む化合物が合成された。これらは前骨髄球性白血病細胞株を用いて分化誘導作用が検定され、カルコン誘導体に非常に強い分化誘導作用を発見した。
分子設計の基礎となる分子構造の解析が行なわれ、アミド構造を有するレチノイドはトランス型コンホメーションをとり、活性であるが、N-メチルアミドケンス型となり活性を失う。
活性の検定法としてレセプター結合性を用いるため、レチノイン酸レセプターの発現を動物細胞で、そして、大腸菌を用いて行ない、代表的な合成レチノイドの結合定数を明確に求めた。
レチノイン酸レセプターとレチノイドとの相互作用についての知見をうるため、蛍光性のレチノイドを合成した。
レチノイドのアンタゴニストはレチノイド過剰症やレチノイド毒性の消去に用いうるが、ジアダマンチル基をもつアミドおよびエステル誘導体にレチノイド拮抗物質を得た。また、N-ベンジルイミダゾール誘導体にも、新たな拮抗物質をえた。
レチノイドの二重結合の一部をアミドに変換した化合物を合成したが中程度の活性をもつにとどまった。しかし、この化合物は易分解性のため 体内貯留が短いとみられ、生体に対する要性が軽減されているとみられる。
作用の強力なレチノイドであるRe80について、癌悪性化モデルを用いて制癌剤としての有効性を示唆する結果をえた。Re80の分析法についての結果もえた。
研究期間中、レチノイドシンポジウムを3回企画して、成果を発表することができた。

【研究種目】試験研究(B)

【研究期間】1990 - 1992

【配分額】12,900千円 (直接経費: 12,900千円)