ピロリ菌感染による胃発がん分子機構を標的とした創薬研究

针对幽门螺杆菌感染引起胃癌分子机制的药物发现研究

• 批准号: 21K07019
• 负责人: 林 剛瑠
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Microbial Chemistry Research Foundation (2022)The University of Tokyo (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07019/
• 关键词: 分子標的阻害剤; がん; SHP2; 化合物スクリーニング; 胃がん; ピロリ菌; CagA

前年度までに、ピロリ菌CagAによって活性化した発がん性チロシンホスファターゼSHP2をアロステリックに阻害する低分子化合物スクリーニングを実施し、そのヒット化合物Aの分子構造に基づく構造活性相関解析を経て新規の阻害化合物Xを取得している。化合物Xは複数のがん細胞株において、ERK1/2分子のリン酸化レベルの低下を引き起こし、細胞増殖を抑制した。この細胞増殖の抑制が非特異的な細胞毒性に依る現象か否かを検討するため、LDH漏出試験にて細胞傷害性を試験したところ、少なくとも実施した試験系において化合物Xによる急性の細胞毒性は確認されなかった。生体内における化合物Xの抗腫瘍作用を検討するため、ヒトがん細胞株のヌードマウスへの異種移植実験において化合物Xを連日腹腔内投与する増殖抑制試験を行った。先行品であるSHP099に比べ化合物Xは高い腫瘍抑制効果を示す結果を得たが、追って再現性の検討が必要である。SHP2阻害の分子機序を明らかにするため、化合物XとSHP2との複合体のX線結晶構造解析により結合構造の取得に成功した。前年度までに得られた生化学的知見に一致し、化合物XはSHP2に覆われるように結合することによって溶媒への露出が大きく低下し加水分解から保護される形で会合していた。得られた複合体の立体構造に基づいた量子化学計算により、化合物Xとの結合に重要なSHP2の残基を推定した。結合に強く関わる上位2残基をAla置換したSHP2変異体はホスファターゼ活性を維持し且つ化合物Xによる活性阻害を受けないことを明らかにした。したがってこの結果から、得られた結晶構造は生化学的にも信頼性が高いことを実証した。

In the past year, the molecular structure of CagA was analyzed by molecular structure and activity correlation analysis, and the new inhibitor compound X was obtained. Compound X inhibits cell proliferation and increases the activity of ERK1/2 in multiple cell lines. The inhibition of cell proliferation is not specific to cytotoxicity. The cytotoxicity of compound X is confirmed by LDH assay. Study of anti-tumor effect of compound X in vivo and study of proliferation inhibition test of compound X after intraperitoneal administration of compound X in xenotransplantation of cell lines SHP099, a precursor, showed high tumor inhibition effect compared to compound X. The results were obtained and reproducibility was investigated. X-ray crystallographic analysis of the complexes of X and SHP2 and the successful acquisition of the binding structure. In the past year, the biochemical knowledge of compound X was consistent with that of SHP2. The solvent was exposed to large amounts of water. The stereostructure of the complex was obtained by quantum chemical calculation, and the residue of SHP2 was estimated. The binding activity of compound X is maintained by substitution of the upper 2 residues of SHP2 and inhibition of activity by compound X. The result of this study is that the crystal structure is highly reliable in biochemistry.

项目成果

Screening and validation of a novel small chemical compound that inhibits pro-oncogenic signaling triggered by the Helicobacter pylori CagA oncoprotein

筛选和验证一种新型小化合物，可抑制幽门螺杆菌 CagA 癌蛋白触发的促癌信号传导

• 发表时间: 2022
• 作者: Takeru Hayashi;Miki Senda;Toshiya Senda;Daisuke Takaya;Teruki Homma;Wataru Ikeda;Keiji Tanino;Masanori Hatakeyama
• 通讯作者: Masanori Hatakeyama

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