葉酸受容体βを介した葉酸の細胞内輸送機構の解明と抗炎症作用を示す葉酸誘導体の開発

阐明叶酸通过叶酸受体β的细胞内转运机制并开发具有抗炎作用的叶酸衍生物

• 批准号: 18790687
• 负责人: 永井 拓
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18790687/
• 关键词: マクロファージ; 関節リウマチ; 葉酸誘導体; 葉酸拮抗剤

葉酸受容体にはαとβの二種が存在し、αは上皮系のがん細胞で、βは急性骨髄性白血病や単球由来の細胞で発現する。上皮系のがん細胞は葉酸受容体αを介して葉酸を取り込み、細胞増殖のための核酸合成などに利用する。しかしながら増殖性を示さないマクロファージにおける葉酸の機能については殆ど明らかとなっていない。これまでに、申請者は葉酸受容体β発現細胞を用い、葉酸の取り込みに伴う炎症反応への影響を検討したところ、高濃度葉酸含有培地において葉酸受容体β発現細胞は非発現細胞に比べ、mRNA合成量、5-メチルテトラヒドロ葉酸量、一酸化窒素量の増加を確認した。当該年度では葉酸依存的な炎症反応を抑制する葉酸誘導体の探索を行った。その結果、10位が修飾された誘導体を得た。しかしながら、この葉酸誘導体が示す葉酸結合阻害能は先に申請者によって合成した抗炎症作用を示す葉酸類似物(10がニトロ化した葉酸誘導体)に比べて、4倍以上の濃度を要することから(IC50=150nm以上)、リード化合物の出発物質として不適格であることが判明した。そこで、10-ニトロ葉酸を用いた葉酸阻害剤の開発を行った。特に葉酸取り込み経路(リサイクルエンドソーム)に注目し、既に米国FDAで認可されている生物毒素である遺伝子改変型緑膿菌毒素(PE38)とカップリングを行った。具体的には10-ニトロ葉酸の23位のカルボキシル基をEDC-NHSにて活性化させ、PE38と結合させた。得られた10-nitro-folate-PE38は、約120μg/mlの濃度において葉酸受容体β発現細胞の細胞死を誘導させた。さらに、この活性は葉酸に対する結合阻害能をも保持していた。以上の結果より、葉酸誘導体10-nitro-folateは葉酸拮抗阻害剤としての機能を持つだけでなく、ドラッグデリバリーシステムの候補分子としても有用であることが明らかとなった。

Folate receptors exist in both alpha and beta cells, alpha in epithelial cells, and beta in cells derived from acute osteoblastic leukemia. Cell folate receptor alpha mediates folate acquisition, cell proliferation, and nucleic acid synthesis in epithelial cells The function of folic acid is to increase the reproduction of folic acid. Therefore, the applicant confirmed the increase of folate receptor β-producing cells, folate concentration and inflammatory response, ratio of folate receptor β-producing cells to non-producing cells, mRNA synthesis, 5-methyl-folic acid content and mononitrin content in high folate concentration culture. This year, the study of folate-dependent inflammatory response was conducted. The results, 10-position modifications and inducers were obtained. The folate-inducing substance showed folate-binding inhibition activity compared with that of the prior applicant. The folate-inducing substance showed anti-inflammatory activity at a concentration of more than 4 times higher than that of the prior applicant (IC50 =150nm or higher). The development of folic acid inhibitors in the use of folic acid is described in detail below. In particular, folic acid has been recognized as a biotoxin by the FDA of the United States, and modified pyocyanin (PE38) has been recognized as a biotoxin. The specific 10-amino acid 23-amino acid residue is activated by EDC-NHS and PE38-amino acid. 10-nitro-folate-PE38 was found to induce cell death in folate receptor beta cells at concentrations of about 120μg/ml. The binding resistance of folic acid is maintained. As a result, folate inducer 10-nitro-folate has the function of folic acid antagonist.

项目成果

In vitro and in vivo efficacy of a recombinant immunotoxin against folate receptor beta on the activation and proliferation of rheumatoid arthritis synovial cells.

针对叶酸受体β的重组免疫毒素对类风湿性关节炎滑膜细胞活化和增殖的体外和体内功效。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Arthritis ＆ Rheumatism 54(10)
• 作者: Nagai T;Tanaka M;Tsuneyoshi Y;Matsushita K;Sunahara N;Matsuda T;Yoshida H;Komiya S;Onda M;Matsuyama T.
• 通讯作者: Matsuyama T.