くも膜下出血合併症予防・治療薬の天然物からの探索と開発

从天然产物中寻找和开发预防和治疗蛛网膜下腔出血并发症的药物

• 批准号: 20K07123
• 负责人: 和田 俊一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Microbial Chemistry Research Foundation
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07123/
• 关键词: くも膜下出血; トレハロサミン; trehalosamine; トレハロース; レンツトレハロース; 抗酸化物質; 食品植物; 微生物; 放線菌; 溶血液; 天然物; 合併症; trehalose; lentztrehalose

くも膜下出血合併症の予防、治療薬の開発を目指して検討を行っている。検討対象としてはトレハロース類縁体化合物群と抗酸化物質に注目している。トレハロース類縁体については、主に放線菌由来の4-トレハロサミン (4-trehalosamine) について検討を行ってきた。安定性の高さや、大量生産法の開発、高分子や細胞の保護効果などについて検討し、また、標識体や界面活性剤などの誘導体を開発し、それぞれの機能について評価を行った。2021年度にこれらについて結果をまとめ、特許出願し、論文発表を行い、2022年度は学会や展示会で発表を行い、それをきっかけに国内外の6人の大学研究者とそれぞれ新たな共同研究を始めるに至った。4-トレハロサミンは、哺乳類体内で安定性が高く、高分子や細胞の保護効果が高いことから、脳保護剤として有用なものと期待される。またIMCTA-C14をはじめ、幾つかの誘導体は他のトレハロース類に比べてオートファジー誘導作用が1000倍以上強く、回復期における組織再生を促進する薬剤として期待される。一方、抗酸化物質に関しては、赤血球成分により処理した神経系培養細胞株内の活性酸素レベルを測定する系を構築し、強い抗酸化活性を示す物質の探索を行ってきた。食品植物溶媒抽出液と微生物代謝産物のライブラリーから、現在までに合計16種類の抗酸化物質を単離、同定してきた。この中には新規化合物3種が含まれている。培養細胞で有効性が確認された開発候補物質に関しては、微生物化学研究所動物施設においてマウスでの有効性を検討し、その後、弘前大学の分担研究者がラットやウサギでより高度な動物実験による評価を行う予定である。マウスでの評価系はまだ結果にばらつきが見られるため改良が必要であるが、ラットやウサギの系は確立されており、トレハロース類縁体群では既に症状の改善傾向が認められている。

我们目前正在考虑开发用于预防和治疗蛛网膜下腔出血并发症的药物。重点是海藻糖模拟化合物和抗氧化剂。关于海藻糖类似物，我们主要研究了从放线菌衍生的4-Trehalosamine。该公司研究了其高稳定性，大规模生产方法的发展以及聚合物和细胞的保护作用，并开发了诸如标记的身体和表面活性剂等衍生物，并评估了它们的功能。在2021年，汇编了这些研究的结果，提交了专利申请，并提出了论文，并在2022年在学术会议和展览会上提出，这导致了来自日本和国外的六名大学研究人员的新联合研究开始。预计4-三甲胺可作为脑部保护剂有用，因为它在哺乳动物中高度稳定，并且对聚合物和细胞具有很高的保护作用。此外，包括IMCTA-C14在内的几种衍生物的自噬效应比其他三核具有超过1000倍，并且有望是在恢复期间促进组织再生的药物。另一方面，关于抗氧化剂，我们构建了一个系统，该系统测量了用红细胞成分处理的培养神经系统细胞中活性氧的水平，并搜索了表现出强大的抗氧化活性的物质。迄今为止，从食品植物溶剂提取物和微生物代谢产物的库中分离出了166种抗氧化剂。其中包括三种新化合物。在微生物化学研究所动物设施中，将检查已确认在培养细胞中有效的开发候选物质，然后希罗萨基大学的研究人员将对大鼠和兔子中更先进的动物实验进行评估。小鼠的评估系统仍显示出结果的变化，因此需要改进，但是已经建立了大鼠和兔子系统，海藻糖类似物已经看到了改善症状的趋势。

项目成果

公益財団法人微生物化学研究会 微生物化学研究所ホームページ

公益财团法人微生物化学研究小组微生物化学实验室主页

新規化合物、その用途、及びその製造方法、並びに、化合物含有組成物、４－トレハロサミンの製造方法、及び微生物

新化合物、其用途、其制造方法、含有该化合物的组合物、4-海卤糖胺的制造方法以及微生物

• 发表时间: 2021

生物学的安定性が高く、大量生産可能で、化学修飾しやすい trehalose 類縁体としての 4-trehalosamine の再発見

重新发现 4-海藻糖胺作为一种生物稳定、可大规模生产且易于化学修饰的海藻糖类似物

• 发表时间: 2022
• 作者: 和田俊一;澤竜一;久保田由美子;大庭俊一;吉田温子;松波さくら;五十嵐雅之
• 通讯作者: 五十嵐雅之

Rediscovery of 4‐Trehalosamine as a Biologically Stable, Mass‐Producible, and Chemically Modifiable Trehalose Analog

• DOI: 10.1002/adbi.202101309
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: Advanced Biology
• 影响因子: 3.7
• 作者: S. Wada;Honami Arimura;Miho Nagayoshi;R. Sawa;Y. Kubota;K. Matoba;C. Hayashi;Y. Shibuya;Masaki Hatano;Yasuhiro Takehana;Shun‐ichi Ohba;Y. Kobayashi;Takumi Watanabe;M. Shibasaki;M. Igarashi

Washington University in St. Louis/School of Medicine(米国)

圣路易斯华盛顿大学/医学院（美国）