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(In Japanese)高脂血症治療剤のスクリーニング方法

Patent code P170014576
File No. A261P44
Posted date Sep 12, 2017
Application number P2011-543277
Patent number P5077901
Date of filing Nov 25, 2010
Date of registration Sep 7, 2012
International application number JP2010070959
International publication number WO2011065389
Date of international filing Nov 25, 2010
Date of international publication Jun 3, 2011
Priority data
  • P2009-269593 (Nov 27, 2009) JP
Inventor
  • (In Japanese)井ノ口 仁一
  • (In Japanese)永福 正和
  • (In Japanese)速水 博考
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)高脂血症治療剤のスクリーニング方法
Abstract (In Japanese)本発明は、より安全性の高い高脂血症の治療方法、および高脂血症の治療薬を提供する。より具体的には、本発明は、新規の高脂血症治療剤のスクリーニング方法を提供する。より詳細には、ガングリオシド、特にGM3の産生もしくは機能を阻害すること、またはGM3合成酵素の活性もしくは発現を阻害することにより血中脂質レベル低下作用を奏する物質のスクリーニング方法を提供する。本発明はまた、ガングリオシド、特にGM3の産生などを特異的に阻害する、高脂血症の治療に有効な医薬組成物などを提供する。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


心筋梗塞、脳梗塞などの動脈硬化に関する循環器疾患が年々増加しており、成人の主な死亡原因の1つとなっている。動脈硬化を引き起こす原因としては様々なものがあるが、高脂血症(高コレステロール血症、高トリグリセリド血症など)が最も重要な原因の1つとされている。この高コレステロール血症の治療には、HMG-CoA還元酵素阻害剤(特にスタチン系薬剤)、陰イオン交換樹脂製剤などの薬剤が用いられている。しかし、これらの薬剤はコレステロールの生合成以外にユビキノンやドリコール、ヘムAのような生体の機能維持に必要な成分の生合成も阻害するため、これに起因する副作用が懸念されている。



近年、肥満により誘導される種々の代謝性疾患(インスリン抵抗性、2型糖尿病、高脂血症、動脈硬化、脂肪肝など)におけるスフィンゴ糖脂質(glycosphingolipid: GSL)の重要性が明らかになってきている。GSLはセラミドを基本骨格として種々の糖鎖が付加された分子群であり、血液中あるいはすべての細胞の細胞膜に存在している。体内においてGSLはセミラドを起点として一連の酵素反応によって生合成される(図1)。シアル酸を有するGSL はガングリオシドファミリーと呼ばれ、GM3合成酵素(sialic acid transferase I: SAT-I)によってラクトシルセラミド(LacCer)から合成されるGM3を起点としている(図1)。GSL生合成経路の初発段階であるグルコシルセラミド(GlcCer)生合成酵素に対する阻害剤としては、D-threo-1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol (D-threo-PDMP)(非特許文献1)、D-threo-PDMPのアナログである(1R,2R)-nonanoic acid[2-(2,3-dihydro-benzo [1,4] dioxin-6-yl)-2-hydroxy-1-pyrrolidin-1-ylmethyl-ethyl]-amide-l-tartaric acid salt (Genz-123346)、N-(5-adamantane-1-yl-methoxy)-pentyl-1-deoxynojirimycin (AMP-DNM)などが挙げられる。これら阻害剤は、in vitroおよび肥満モデル動物でインスリン抵抗性を改善すること、脂肪肝改善効果を有すること、さらには血清中のトリグリセリド、遊離脂肪酸(およびコレステロールを低下させて肝臓から胆汁中へのコレステロールなどの排泄を促進すること(すなわちコレステロール逆転送系の活性化)などが報告され(非特許文献2~7)、臨床応用を目指した開発が進行中である。



しかしながら、グルコシルセラミド合成酵素のノックアウトマウスが胎生致死であったことが報告されているので(非特許文献8)、この酵素の阻害剤の潜在的な副作用も懸念される。一方、GM3合成酵素のノックアウトマウスの寿命は野生型と同等であることから(非特許文献9)、GM3合成酵素の阻害によって起こる副作用は少ないと期待される。



インスリン責任臓器(筋肉、肝臓および脂肪組織)に発現するGSLは、グルコシルセラミド(GlcCer)、ラクトシルセラミド(LacCer)、ガングリオシドGM3およびGM2のように多種多様である。YamashitaらはGM3合成酵素(SAT-I)の遺伝子欠損マウスを作製し、このマウスにおいて、図1に示す通常発現しているa-およびb-シリーズのガングリオシドが発現していないこと、ならびに高脂肪食負荷によるインスリン抵抗性の発症を野生型マウスと比較したところ、SAT-I欠損マウスではインスリン抵抗性が軽減していることを報告した(非特許文献9)。
【非特許文献1】
Inokuchi J & Radin N (1987) J. Lipid Res. 28, 565-571
【非特許文献2】
Tagami S, Inokuchi Ji J, Kabayama K, Yoshimura H, Kitamura F, Uemura S, Ogawa C, Ishii A, Saito M, Ohtsuka Y, et al. (2002) J Biol Chem 277, 3085-3092
【非特許文献3】
Zhao H, Przybylska M, Wu IH, Zhang J, Siegel C, Komarnitsky S, Yew NS, & Cheng SH (2007) Diabetes 56, 1210-1218
【非特許文献4】
Zhao H, Przybylska M, Wu IH, Zhang J, Maniatis P, Pacheco J, Piepenhagen P, Copeland D, Arbeeny C, Shayman JA, et al. (2009) Hepatology 50, 85-93
【非特許文献5】
Aerts JM, Ottenhoff R, Powlson AS, Grefhorst A, van Eijk M, Dubbelhuis PF, Aten J, Kuipers F, Serlie MJ, Wennekes T, et al. (2007) Diabetes 56, 1341-1349
【非特許文献6】
van Eijk M, Aten J, Bijl N, Ottenhoff R, van Roomen CP, Dubbelhuis PF, Seeman I, Ghauharali-van der Vlugt K, Overkleeft HS, Arbeeny C, et al. (2009) PLoS One 4, e4723. Epub 2009 Mar 4723
【非特許文献7】
Bijl N, van Roomen CP, Triantis V, Sokolovic M, Ottenhoff R, Scheij S, van Eijk M, Boot RG, Aerts JM, & Groen AK (2009) Hepatology 49, 637-645
【非特許文献8】
YAMASHITA, T., et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 96, pp. 9142-9147, 1999
【非特許文献9】
Yamashita T, Hashiramoto A, Haluzik M, Mizukami H, Beck S, Norton A, Kono M, Tsuji S, Daniotti JL, Werth N, et al. (2003) Proc Natl Acad Sci U S A 100, 3445-3449

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、新規の高脂血症治療剤のスクリーニング方法を提供する。より詳細には、ガングリオシド、特にGM3の産生もしくは機能を阻害すること、またはGM3合成酵素の活性もしくは発現を阻害することにより血中脂質レベル低下作用を奏する物質のスクリーニング方法を提供する。本発明はまた、ガングリオシド、特にGM3の産生などを特異的に阻害する、高脂血症の治療に有効な医薬組成物などを提供する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
血中脂質レベル低下作用を示すGM3合成酵素特異的阻害剤のスクリーニング方法であって、以下:
(i) 被験物質の存在下または非存在下で、GM3合成酵素とその基質とを接触させる工程、
(ii) GM3合成量を低下させる被験物質を選択する工程、
(iii)選択された被験物質を非ヒト動物に投与する工程、および
(iv) 非ヒト動物の血中脂質レベルを測定する工程
を含む、スクリーニング方法。

【請求項2】
 
血中脂質レベル低下作用を示すGM3合成酵素特異的阻害剤のスクリーニング方法であって、以下:
(i) 被験物質とGM3合成酵素を発現する細胞とを接触させる工程、
(ii) GM3合成酵素の発現量を低下させる被験物質を選択する工程、
(iii)選択された被験物質を非ヒト動物に投与する工程、および
(iv) 非ヒト動物の血中脂質レベルを測定する工程
を含む、スクリーニング方法。

【請求項3】
 
前記GM3合成酵素を発現する細胞が、脂肪細胞、肝細胞、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、骨格筋細胞、上皮細胞、神経細胞、繊維芽細胞、単球細胞、マクロファージからなる群より選択される、請求項2に記載の方法。

【請求項4】
 
前記GM3合成酵素を発現する細胞が、遺伝子組み換えにより作製された形質転換細胞である、請求項2に記載の方法。

【請求項5】
 
さらに、血中コレステロールレベルおよび/またはトリグリセリドレベルを低下させる被験物質を選択する工程を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。

【請求項6】
 
前記非ヒト動物が通常よりも高い血中脂質レベルを有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。

【請求項7】
 
前記非ヒト動物がマウスである、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Clarification of the Biological Functions of Sugar Chains and the Use of this Knowledge in Applied Technologies AREA
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