天然薬物の免疫制御を活用した医薬品シーズの開発

研究代表	富山大学大学院医学薬学研究部 客員教授・ 富山県薬事研究所 所長 高津聖志
U R L	http://www.pref.toyama.jp/branches/1285/1285.htm
参画機関	富山大学大学院医学薬学研究部（医学）免疫バイオ・創薬探索研究講座、富山県薬事研究所、協和発酵キリン株式会社、株式会社池田模範堂、株式会社広貫堂、ダイト株式会社、テイカ製 薬株式会社、東亜薬品株式会社、日医工株式会社、富山化学工業株式会社、株式会社富士薬品、明治薬品株式会社、株式会社陽進堂、リードケミカル株式会社、クラシエ製薬株式会社

　 　 天然物はこれまで数多くの医薬品開発の元となっており、天然物そのもの、天然化合物をリー ド体とした化学合成誘導体が医薬品として使用されている。古くから天然薬物には免疫賦活作用 や免疫抑制作用があることが知られており、免疫系は天然薬物の重要な標的の一つである。本研究では、天然薬物ライブラリーを活用し、免疫系の制御や代謝異常を予防する化合物を探索し、 アレルギーやリウマチなどの免疫疾患や代謝異常の克服に有効な医薬品や健康食品素材の発掘と 製品化を目指す。また分子レベルで天然薬物の薬理作用を解析し、免疫病や代謝異常症などに対する新規治療法の開発を探索する。さらに、県内製薬企業と連携しながら、既存の天然薬物・ 和漢薬をベースとした新規治療薬開発コンセプトの提起、さらに有用な改良漢方方剤の開発、新規 適応症の開拓や、機能性食品素材の開発等へと展開することを目指す。

１ ．免疫系または代謝系を制御する天然薬物や化合物を探索するために評価系を確立した。
　①自然免疫に影響を及ぼす天然生理活性物質の探索系
　②TLR4/MD-2へのLPS結合を阻害する天然薬物の探索系
　③IL-5の産生を阻害する天然薬物の探索系
　④Th1依存性の交叉提示を増強する天然薬物の探索系
　⑤サイトカインによる膵臓ベータ細胞障害を保護する天然薬物の探索系
　⑥脂肪細胞の分化に影響を及ぼす天然薬物の探索系
　⑦サイトカインによる肝細胞障害を保護する天然薬物の探索系
　⑧糖質による膵臓ベータ細胞障害を保護する天然薬物の探索系
　⑨免疫抑制因子による抗腫瘍免疫能の低下を改善する天然薬物の探索系

2 ．天然資源・合成化合物（計1564個）を用い、上記評価系を用いた一次評価を開始した。
　①市販の天然化合物ライブラリー（502種類の構造既知の天然化合物）
　② 研究協力機関（8 社）より提供された合成化合物、天然資源、生薬エキス（合成化合物：774種類、天然資源・生薬エキス257種類）
　③薬事研究所で所有する化合物・生薬エキス31種類
　一次スクリーニングの結果、のべ79個の候補サンプルを得た。代表的な評価結果について説明する。

(1) 自然免疫に影響を及ぼす天然生理活性物質の探索 ａ． TLR4を活性化する天然薬物： LPS（エンドトキシン）レセプターであるTLR4を発現し、LPSなどのリガンドによるNF-κBの活性化をGFPの 発現で検出可能な細胞を確立した。 既知のTLR4リガンドであるTaxol（パクリタキセル）は濃度依存的にNF-κBの活性化＝GFPの発現が認 められた。研究協力機関より提供された サンプルに、TaxolのようにGFPの発現を増加させるものが複数存在した（図１）。 候補サンプルが Taxolのように抗癌活性を有するかどうか、 今後検討を行う。 ｂ． TLR4によるNF-κB活性化を抑制する天然薬物： 上記と同じ細胞を用い、LPSの活性中心であるlipid AによるNF-κB活性化を抑制する天然薬物を探索した。 研究協力機関より提供された 複数の生薬エキス、化合物にNF-κB活性化を抑制する活性を有するものが存在した。	図１
(2) IL-5の産生を阻害する天然物の探索 　IL-5の産生をGFPの発現でモニターできるIL-5/GFPノックインマウスの作出に成功した。ノックインマウスの脾臓よりCD4陽性T細胞を単離し、 Th2条件で培養後、抗CD3抗体で刺激するとIL-5/GFP陽性の細胞群が認められた。既知の免疫抑制剤であるサイクロスポリンAを抗CD3抗体と 同時に添加すると、IL-5/GFPの発現が減少したため、実験系の信用性を確認できた（図2）。 上記の実験系を用いて一次評価を行った。 複数の生薬エキス、 化合物にIL-5/GFPの発現を減少させる活性を認めた。	図２
(3) 免疫抑制因子による抗腫瘍免疫能の低下を改善する天然薬物の探索系 ａ． マウス脾臓細胞を用いてNK細胞の細胞障害活性を検討する実験系を確立した。この実験系にTGF-βまたはPGE2を添加するとNK細胞の細胞障害活性が抑制されることを確認した。 ｂ． 白樺樹脂に含まれるベツリンが、TGF-βまたはPGE2によるNK細胞の細胞障害活性を解除することを見出した（図3 ）。 その解除活性には、ベツリンの28位の水酸基が重要 であることが示唆された。	図３

3 ．動物モデルを用いた二次評価系の確立に関して：
一次評価系でヒットした候補サンプルの有効性を個体レベルで検討するために、動物モデルを用いた二次評価系を確立する必要がある。評価系を確立できた探索系より順次、二次評価を進めている。
・自然免疫に影響を及ぼす天然生理活性物質の探索系、TLR4/MD-2へのLPS結合を阻害する天然薬物の探索系については、敗血症マウスモデル系を確立した。
・IL-5の産生を阻害する天然薬物の探索系については、接触性皮膚過敏症マウスモデル系を確立した。
・サイトカインによる膵臓ベータ細胞障害を保護する天然薬物の探索系については、糖尿病モデルマウスを購入し、候補サンプルの効果を検討中である。

　複数のスクリーニング系でヒット天然物・化合物が得られており、現在、動物実験による二次評価を行い、個体レベルでの効果を検討中である。免疫制御活性を有するヒット天然物・化合物の中には、構造が類似するものが含まれており、活性と活性の相関性が認められている。現在、研究協力機関と連携し、有効な天然物・化合物の類縁体を合成することを検討中であり、さらに優れた有効性を発揮できるかどうか探索する。また、有効な天然物・化合物及びその類縁体の知的財産を確保するとともに、県内製薬企業などとの共同研究をさらに推進し、産学官連携を軸にした医薬品素材、機能性食品等の開発・事業化へと展開する。