低分子CXCR4アンタゴニストT22を基盤構造とした抗エイズ治療薬の開発研究

基于低分子CXCR4拮抗剂T22的抗艾滋病治疗药物的研发

基本信息

批准号：
10180214
负责人：
玉村啓和
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10180214/
关键词：
タキプレッシン T22 T140 ケモカインレセプター CXCR4 アンタゴニスト抗HIV活性侵入阻害

项目摘要

私は、約8年前、カブトガニの生体防御ペプチドtachyplesin,polyphemusinをリード化合物として、T22([Tyr5,12,Lys7]-polyphemusin II)という、AZTに匹敵する抗HIV活性を有する誘導体を見い出した。また、最近、ケモカインレセプターCXCR4にT22は特異的に結合し、T細胞指向性のHIVの感染を阻止することを見い出した。今年度、T22の構造活性相関研究の結果を参考にして、T22の低分子化、および、高活性低毒性化を試みた。すなわぢ、T22に含まれる内側のS-S結合が活性発現には必須ではないことを見い出したので、これを含む4残基を削除したTW70,T131を合成し、高活性を有することを確認した。また、Lys12を中性アミノ酸 L-citrullineに置換し、ペブチド全体のチャージを減らすことにより、低毒性化に成功した(T134,T140の発見)。次に、CXCR4を介するHIV-1の侵入を阻害する活性をこれらのT22,T140関連誘導体間de比較した。また、抗CXCR4モノクローナル抗体(12G5)のCXCR4への結合に対するT22誘導体の阻害活性も調べた。抗HIV活性に関しては、IF assayとMTT assayで検定した。その結果、抗HIV活性とCXCR4阻害活性および抗体結合阻害活性が相関することを見い出し,tachyplesin誘導体における抗HIV活性の上昇はCXCR4に対するbinding abilityの上昇に起因するものであることを明らかにした。天然のケモカインを構造的な由来としないCXCR4アンタゴニストは、現在までに3種類報告されている(T22と、De Clercqらのbicyclam、DoranzらのAc-(D-Arg)9-NH2)。この3化合物とT140の抗HIV活性とCXCR4阻害活性および抗体結合阻害活性を、上記と同様な方法により測定し、比較した。これらのassay系においては、T140が最強の抗HIV活性およびCXCR4阻害活性を示した。また、他の化合物との共通点および相違点を考慮して、さらに有用な化合物の開発を目指したい。ここ数年、HIVの感染に必要なcoreceptorsの解明研究が急速に進み、1996年にCCR5,CXCR4がcoreceptorsであることが報告されて以来、このCCR5,CXCR4に対するHIVの結合を阻害する薬剤が有望視されている。ケモカイン自体は約70残基の長鎖ペプチドであるので、T140のような低分子(14残基)のCXCR4アンタゴニストは、非常に有用な抗HIV剤であると考えられる。これらの化合物はHIV感染メカニズムの解明研究に役立つpharmacological toolになるとともに、今後のHIV coreceptorを標的とする侵入阻害剤の開発研究に大きく貢献するものと考えられる。

大约八年前，我发现了T22的衍生物（[Tyr5,12，Lys7] -Polyphemusin II），其具有与AZT相当的抗HIV活性，使用生物保护肽Tachyplesin，polyphemusin，多晶型蛋白作为铅化合物。我们最近还发现，T22特异性与趋化因子受体CXCR4结合，阻断了T细胞指导的HIV感染。今年，我们试图通过参考T22的结构活性关系研究结果来减少T22分子并降低其活性和毒性。由于发现T22中包含的内部S-S结合对于主动表达不是必不可少的，因此删除了包含此的四个残基的TW70和T131被合成并确认它们具有很高的活性。此外，通过用中性氨基酸L-瓜氨酸取代Lys12，Pestide的总电荷减少，从而成功降低了毒性（发现T134和T140）。接下来，比较了这些T22和T140相关衍生物之间抑制HIV-1的CXCR4介导的入口的活性。还研究了T22衍生物对抗CXCR4单克隆抗体（12G5）与CXCR4结合的抑制活性。使用IF分析和MTT测定法测定抗HIV活性。结果，我们发现抗HIV活性，CXCR4抑制活性和抗体结合抑制活性是相关的，并揭示了TachyplesIn衍生物中抗HIV活性的增加是由于CXCR4结合能力的提高。迄今为止，已经报道了三个没有天然趋化因子结构起源的CXCR4拮抗剂（de Clercq等人的T22和自行车，以及Doranz等人的AC-（D-ARG）9-NH2）。测量了这三种化合物和T140的抗HIV活性，CXCR4抑制活性和抗体结合活性，并通过与上述相同的方法进行比较。在这些测定系统中，T140表现出最强的抗HIV和CXCR4抑制活性。此外，考虑到化合物和其他化合物之间的共同点和差异，我们旨在开发更有用的化合物。近年来，对阐明HIV感染所必需的共感染者的研究已经迅速发展，自从据报道CCR5和CXCR4是1996年的CCR5和CXCR4，因此抑制HIV与CCR5和CXCR4结合的药物已被视为有希望的。由于趋化因子本身是约70个残基的长链肽，因此小分子（14个残基）CXCR4拮抗剂（例如T140）被认为是非常有用的抗HIV药物。这些化合物被认为是一种药理学工具，可用于阐明HIV感染的机制，并可能对针对靶向HIV共受体的侵袭抑制剂的未来研究产生重大贡献。