昆虫抗微生物ペプチド由来改変ペプチドの病原細菌及び癌細胞増殖抑制効果に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

カブトムシディフェンシン由来改変ペプチド(RLYLRIGRR-NH_2, RLRLRIGRR-NH_2, ALYLAIRRR-NH_2, RLLLRIGRR-NH_2)(斜体はD型アミノ酸)は正電荷を持ったペプチドであり、負電荷を帯びた生体膜を破壊することが知られている。本ペプチドを用いて、効果的な抗がん活性を得るために、がん細胞内ミトコンドリアを標的として着目した。ミトコンドリアは細胞の生命活動に極めて重要な細胞小器官であると同時に、好気性細菌由来の負電荷を帯びた外膜をもつということが先行研究によって報告されている。改変ペプチドに膜透過機能とがん細胞指向機能を付与し、がん細胞特異的な薬物輸送と抗がん活性を調べた。がん細胞や血管上皮細胞において過剰発現しているインテグリンαVβ3に対しで指向性を持ち、さらに細胞内移行機能を持つ環状型RGD配列をドラッグデリバリー配列として用いた。既存の改変ペプチドのN末端にシステインを導入し、同様にシステインを含んだ環状型RGD配列[cyclo(CFRGD)]とジスルフィド結合を形成させることにより複合体を合成した。インテグリンαVβ3陽性・陰性細胞株に対する環状型RGD-改変ペプチド複合体[cyclo(CFRGD)-CRLYLRIGRR-NH_2, cyclo(CFRGD)-CRLRLRIGRR-NH_2, cyclo(CFRGD)-CALYLAIRRR-NH_2, cyclo(CFRGD)-CRLLLRIGRR-NH_2]の細胞選択性と細胞毒性を検討した。環状型RGD-改変ペプチド複合体は細胞表面のインテグリンαVβ3発現依存的な細胞内移行とアポトーシスを誘導することで、インテグリンαVβ3発現細胞特異的な細胞毒性を示すことを明らかにした。改変ペプチドと細胞内ミトコンドリアとの電気的相互作用を高めるために、環状型RGD-改変ペプチド複合体のC末端に正電荷を持つアミノ酸であるアルギニン残基を付加した環状型RGD-改変ペプチド複合体[cyclo(CFRGD)-CALYLAIRRRRRR-NH_2]を合成したところ、インテグリンαVβ3発現細胞に対する選択的細胞毒性の上昇が観察された。本研究により作出された環状型RGD-改変ペプチド複合体は、一部のがん細胞に加え、血管内皮細胞に対しても高い細胞毒性・細胞選択性を示すことから、新規抗がん剤・新規抗血管新生治療薬の有力な候補となり得ると考えられる。