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オートファジー性細胞死を誘導する新規ペプチド
熊本大学 大学院医学薬学研究部
准教授 國安 明彦
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研究背景
オートファジー（細胞の自食機構）の制御による新規がん治療戦略が考えられている。
新たな細胞死「オートファジー性細胞死」を誘導する薬剤は、アポトーシス耐性化した腫瘍細胞に有効である。
ヒト白血病細胞株と、一部の上皮系腫瘍細胞株に対してオートファジー性細胞死を誘導する新規ペプチドの同定
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オートファジー性細胞死を誘導する新規ペプチド
X1X2X3オートファジー性細胞死誘導配列
ACDIPアラニン置換不活性配列
ACDIP (AAA)
膜透過性ドメイン（8〜13mer）
リンカー-GG-
Tat : GGRKKRRQRRRArg8 : RRRRRRRRPenetratin: RQIKIWFQNRRMKWKK
転写制御因子X由来断片（13mer）
・急速なオートファジー誘導能・白血病細胞株に細胞死を惹起・腫瘍細胞特異的
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白血病細胞株に対する細胞死誘導
K562
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
Jurkat-T
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
ペプチド濃度(µM)
CCRF-CEM
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
細胞生存率
(%)
急性Tリンパ性白血病細胞株 慢性骨髄性白血病株
Tat-ACDIPTat-ACDIP(AAA）
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腫瘍選択的な細胞死誘導
ヒト末梢リンパ球
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100ペプチド濃度 (µM)
細胞生存率
(%)
ヒトマクロファージ
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100ペプチド濃度 (µM)
細胞生存率
(%)
Tat-ACDIP
Tat-ACDIP(AAA）
Tat-ACDIP
Tat-ACDIP(AAA）
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誘導される細胞死はアポトーシスではない（CCRF-CEM細胞株）
Control
Tat-ACDIP(100 µM)
Etoposide(2 µM)
明視野観察 核染色（Hoechst 33342)
核の凝集
アポトーシス小胞の出現
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細胞死に伴うオートファジー誘導（CCRF-CEM細胞株）
LC3-ILC3-II
0 0.5 1 3 6 12 24
β-actin
(hr)
Tat-ACDIP(AAA)0 0.5 1 3 6 12 24(hr)
β-actin
LC3-ILC3-II
Tat-ACDIP
LC3-II/Iの比率増大とLC3-II量の減少
LC3-II/Iの比率に変化なし
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既存のオートファジー誘導剤
Rapamycin
Verapamil
Clonidine
Williams, A.ら
（Nature Chem. Biol., 2008）
野田、大隅
（J. Biol. Chem., 1998）
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従来物質とその問題点
Rapamycin・免疫抑制作用 → 感染症の危険性
・単独で細胞死を誘導しない（併用使用）
Verapamil・血圧低下作用
Clonidine・細胞死誘導はしない
近年、オートファジー性細胞死を誘導する化合物の報告が相次いでいるが、その作用機序については不明な点が多い。
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新物質の特徴・従来物質との比較
• 単独でオートファジー性細胞死を誘導可能
• 腫瘍特異性が高く、副作用の低い抗腫瘍薬の開発が可能
• ペプチドミメティックへの変換が容易
• Rapamycinとは異なるシグナル経路故に新規性が高い
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想定される用途
• 特長を活用したペプチドミメティックによる白血病治療薬の開発
• オートファジーは細胞内に侵入した病原性細菌の分解や消化にも寄与
→ 感染症の予防・改善薬の開発
• アルツハイマー病やハンチントン病など細胞内凝集性蛋白質由来の神経変性疾患の治療薬開発への展開
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想定される業界
• ユーザー製薬メーカー・新薬開発研究所
• 市場規模（白血病治療薬として想定）（例）グリベック
世界売上高3000億円超（2006）
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実用化に向けた課題
解決した事柄
・活性に必須のアミノ酸の特定
課題
・シグナル経路の解析と標的分子同定
・in vivo実験データの蓄積・低分子化
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企業への期待
• シグナル経路と標的分子の同定我々の持つ生物有機化学的技術によりクリアできると考えている。
• ペプチドミメティック創製と低分子化当該技術を持つ企業との共同研究希望。
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本技術に関する知的財産権
• 発明の名称 ：オートファジー性細胞死を誘導するペプチド
• 出願番号 ：特願2008-081350• 出願人 ：熊本大学• 発明者 ：國安明彦、西村真平
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お問い合わせ先
熊本大学 イノベーション推進機構
知的財産マネージャー 荒木 寛幸
〒860-8555 熊本市黒髪２丁目３９番１号
ＴＥＬ 096－342-3209
ＦＡＸ 096－342-3239
e-mail [email protected]
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