生命医科学部・浦野泰臣

酸化ステロール誘導性細胞死の抑制剤の発明（特許第6143435号）

1

同志社大学

2018年2月22日

2

アルツハイマー病 (AD)

認知機能低下、人格の変化を主な症状とする認知症の一種大脳皮質や海馬における神経細胞の著しい脱落に加え、老人斑の沈着と神経原線維変化を特徴とする

推定患者数(2010年）日本：約250万人世界：約2000万人

アルツハイマー病の発症仮説

3

アミロイドbの産生、蓄積、老人斑形成

年齢

リン酸化タウの蓄積、神経原線維変化

神経細胞死

臨床症状

軽度認知障害 認知症

アルツハイマー病と治療薬

4

コリンエステラーゼ阻害薬例：アリセプト（ドネペジル）【エーザイ】

NMDA受容体拮抗薬例：メマリー（メマンチン）【第一三共】

ただし両方とも対症療法であって根治療法ではない

アリセプトHP

アルツハイマー病治療薬のパテントマップ

5治療薬の開発には既存の方法と異なるアプローチが重要

HO

OH

HO

Cholesterol 24S-hydroxycholesterol

(24S-OHC)

血液脳関門

神経細胞

脳

血流

脳内コレステロール代謝と24S-hydroxycholesterol

肝臓 (胆汁酸に代謝される)

Cholesterol

24-hydroxylase

(CYP46A1)

6

Cholesterol

×

ADや軽度認知症患者の脳脊髄液中で24S-OHCが増加している．

○Neuroscience Lett. 425 (2007) 78-82

アルツハイマー病 (AD) や脳血管性認知症患者の血漿中で24S-OHCが増加している．

○J. Lipid Res 41 (2000) 195-198

24S-OHCの増加がADの発症や進行に関与している？

AD患者の老人斑周辺でCYP46A1が高発現している．○J. Biol. Chem. 279 (2004) 34674-34681

24S-OHCとアルツハイマー病との関わり

7

mean ± S.D. (n=3) , **p < 0.01 versus control (0 mM), Tukey, ANOVA

24S-OHCは濃度依存的に神経細胞を傷害する

0 1 10 100

24S-OHC (mM)

**

**

**

****

**

** **

ce

ll v

iab

ilit

y (

% o

f c

on

tro

l)

SH-SY5Y (ヒト神経芽細胞腫)

ラット初代神経細胞

8

細胞毒性

Yamanaka K. et. al, JBC, (2011) 286, 24666-24673

24S-OHCは神経細胞毒性を示す

AD進行における神経細胞死関与している可能性

24S-OHCによる神経細胞障害メカニズムは？

アポトーシス？ ネクローシス？

9

24S-OHCはネクロトーシス様細胞死を誘導するネクロトーシスとは・・・アポトーシスが抑制された条件下で起きる代替的なプログラム細胞死

Yamanaka K. et. al, JBC, (2011) 286, 24666-24673

24S-OHCによって脂肪滴様の構造物が形成される

Control 50 mM 24S-OHC

脂肪滴：中性脂質 (コレステロールエステル，トリアシルグリセロール等) を貯蔵するリン脂質一重層のオルガネラNile red染色：中性脂質に親和性が高く，脂肪滴に取り込まれて，蛍光を発する試薬

SH-SY5Y cells

10

Acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase (ACAT)

ACATとは ・・・・ コレステロールエステル合成を触媒する小胞体に存在する酵素

・ ACAT1とACAT2の2つのアイソザイムが存在（脳では主にACAT1）

コレステロール コレステロールエステル

ACAT

Acyl-CoA CoASH

Ex.) cholesteryl oleate11

脂肪滴様の構造物の形成はACAT阻害剤によって阻害される

24S-OHCEtOHA

CA

T阻害剤

DM

SO

12

ACAT阻害剤は24S-OHC誘導性細胞死を抑制する

mean ± S.D. (n=3) , **p < 0.01 versus Control + 24S-OHC, Tukey, ANOVA

0

20

40

60

80

100

120

Control ACAT1 inhibitor

Ce

ll v

iab

ilit

y (%

of c

on

tro

l)

24S-OHC (-)

24S-OHC (+)

**

ACAT inhibitorControl

Cell

via

bil

ity (

% o

f co

ntr

ol)

Control ACAT inhibitor

24S-OHC (-)

24S-OHC (+)

Yamanaka K et. al, Cell Death Dis. (2014) 5:e990

「細胞死抑制剤」 特許第6143435号 13

ACATは24S-OHCも基質とする

コレステロール コレステロールエステル

ACAT

Acyl-CoA CoASH

HO

OH

24S-OHC 24S-OHC エステル

Acyl-CoA CoASH OH

14Takabe W et al, J Lipid Res. (2016) 50:2005-2014

「ヒドロキシコレステロール脂肪酸エステルの検出方法」特開2017-62135

24S-OHCによる細胞死誘導機構

Yamanaka K et. al, Cell Death Dis. (2014) 5:e990

Takabe W et al, J Lipid Res. (2016) 50:2005-2014

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細胞膜

神経細胞死

ACAT1

小胞体

脂肪滴様構造

24S-OHC

ACAT

阻害剤認知障害

脂肪酸

「細胞死抑制剤」 特許第6143435号

アルツハイマー病治療薬としてのACAT阻害剤の応用

16

アミロイドbの産生、蓄積、老人斑形成

年齢

リン酸化タウの蓄積、神経原線維変化

神経細胞死

臨床症状ACAT阻害剤

軽度認知障害 認知症

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TIV

Phase

I-III

PD

CS

LG

LO

Market上市

消耗

臨床開発

前臨床開発

候補品選択

リード化合物最適化

リード化合物創製

標的同定と検証

医薬品の開発プロセス

ACAT阻害剤：動脈硬化治療薬として臨床第二相試験までの実績有り

→ AD治療薬としてのドラッグリポジショニング→ 臨床開発への円滑な移行

ドラッグリポジショニング開発期間の短縮やリスク軽減、コストダウンを可能にし、成功確率を上げることが期待出来る。

Seed 研究からの開発には膨大な資金と長期間を要し消耗する。

ドラッグリポジショニング

ヒトでの安全性と体内動態が既に確認されている既存薬から，新たな薬効を見つけ出し，実用化につなげるという研究手法

ACAT1選択的阻害剤は24S-OHC誘導性細胞死を抑制する

18

**

mean ± S.D. (n=3 x 6),

**p < 0.01 versus vehicle+24S-OHC,

Tukey, ANOVA

**** ** ** ** ** **

ACAT1選択的阻害剤（興和株式会社）

Control 0 0.01 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5

Cell

via

bil

ity (

% o

f co

ntr

ol)

[1] JST A-STEP・シーズ顕在化タイプ 2014-2015

[2] JST A-STEP・シーズ顕在化タイプ 2015-2016

[3] 科研費基盤（C） 2016-2018

(mM)

[2] Yamanaka K. et al, Cell Death Dis, (2014) 5:e990

[6] Takabe W. et al, J Lipid Res, (2016) 57, 2005-2014

[4] Noguchi N. et al, FRBM, (2015) 87, 366-72

[3] Vo DK. et al, Steroids, (2015) 99, 230-237

[8] 「細胞死抑制剤」 特許第6143435号

[1] Yamanaka K. et al, J Biol Chem, (2011) 286, 24666-24673

発表論文・出願

[5] Shibuya K. et al, Bioorg Med Chem, (2016) 24, 2559-2566

[7] Nakazawa T. et al, JSBMB, (2017) 169, 69-76

[9] 「ヒドロキシコレステロール脂肪酸エステルの検出方法」 特開2017-62135

[10] 「経鼻投与用医薬組成物」 特願2016-222605

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アルツハイマー病のない健康長寿社会の実現

経済的貢献 • 社会的貢献

•ACAT阻害剤によるアルツハイマー病の根本的治療•24S-OHCエステル体測定でアルツハイマー病早期発見

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アルツハイマー病克服に向けた本発明の貢献