Newsletter for Chem-Bio Informatics Society Members
情報計算化学生物学会
No.1

広報誌

2007 （2007 年 2 月 8 日発行）

研究講演会レポート

好評を博している医薬品標的シリーズの一つとして、今回は現在関心が高まっている「核内受容体と生活習慣病」を取り上げる。このテーマに関しては、過去に本研究講演会で幾度か企画しており（http://www.cbi.or.jp/cbi/seminar/2005.03.10.00.html）、また本年 3 月の仙台で行われた薬学会の同じ題名のシンポジウムの企画にも参加している。こうしたことを踏まえて最近の話題を紹介する。核内受容体（NRs）は標的であると同時に ADME/Tox にも深く関わっている。したがって他の標的とは異なりおよそすべての創薬研究者の基盤知識となるものである。
NRs はいま話題の Metabolic Syndrome を健康食品開発や運動の処方から改善しようとする研究開発を行っている研究者にとっても基盤知識で岡崎康司氏ある。今回は幅広い参加者を想定して、Tutorial的な話題や C B I 学会としての取り組みの現状についても紹介する。
今回は本講演会のレポーター役として、埼玉医科大学大学院 医学研究系 ゲノム医学専攻 ３年 仲地 豊氏と東京農工大学大学院 工学府生命工学専攻 宮田裕介氏にお願いした。
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○プログラム
１．

はじめに

２． 「メタボリックシンドローム治療薬創製を目指した特徴的サブタイプ指向性 PPAR リガンドの創製」
３． 「植物性ポリフェノールによる PPAR 活性化の検討：フレンチパラドックスとの関連」
４． 「核内受容体によるコレステロール胆汁酸代謝調節」
５． 「レチノイド核内受容体リガンドの機能と創薬展開」
６． 「NR‑MS 計画：情報計算からのアプローチ」

CBI NEWS No.1

2007

今回は昨年 12 月 15 日に核内受容体と生活習慣病」をテーマに東京神田の化学会館で開催された第270 回 CBI 学会研究講演会のレポートする。私は現在埼玉医科大学のゲノム医学研究センターにおいて、今回の講演会の世話人である岡崎康司教授の指導の元、ChIP-onc h i p 解析をもちいて核内受容体による標的遺伝子の発現制御に関する研究をおこなっている。自分の専門がゲノム医学ということもあり、情報計算を主体とする研究手法は非常に参考になっ1

たばかりではなく、実際に機能解析と密接に関わりながらも少し異なる視点から研究を進められている講師の方々の講演を受講することができ、大変勉強になった。
4 人の演者はいずれも核内受容体のリガンドの特異的な作用により代謝調節の制御に関する研究をおこなっていられる。核内受容体研究についてのこれまでの背景について、埼玉医科大学
ゲノム医学研究センターの岡崎康司先生が講演会の冒頭に講演された。もう一人の世話人である東京医科歯科大学の神沼二眞先生（東京医科歯科大学）からは、講演会の最後に C ＢＩ学会の今後の計画の概要についてお話し頂いた。今回の講演会は生活習慣病治療にとって核内受容体が近年ますます重要になってきた背景を受けて、出席された受講者の人数も多く、活発に質疑応答がなされ大盛況のうちに終わった。
以下に 4 人の演者の方々の講演の要旨と、私が興味深く思った点などについて述べたいと思う。て、主に筋組織で働く PPAR については高活性なリガンドが用意されていなかった。そのため宮地先生のグループによって、PPAR ／ の高活性デュアルアゴニスト（TIPP-401）や PPAR 特異的アゴニスト（TIPP-204）が合成されたことで、ファミリー間の相互作用や組織内での使い分けといった、より詳細な機能解析が期待できる。これらの合成リガンドと受容体の結合形式についても立体構造性のモデル解析がおこなわれており、静電的な相互作用よりも立体的な構造のほうが重要であることを示唆された。生物学者として、生命現象も分子同士のメカニカルな相互作用によって成り立っている事を痛感しただけ
でなく、PPAR ファミリー、とくに PPAR の内在性リガンドがいまだ確定しておらずに複数の候補が報告されている事を思い出し、核内受容体のリガンドによる制御が一筋縄ではいかない難
しさのうらには、核内受容体をターゲットとした治療薬の創製というトレジャーハンティングのような興奮を含んだ研究分野があり、その可能性の大きさを再認識させていただいた。

宮地弘幸氏

１番目の演者は東京大学分子細胞生物学研究所の宮地弘幸先生で、サブタイプ特異的な PPAR リガンドの創製、というテーマで講演されました。
私は実際に PPAR およびそのリガンドをもちいて研究をおこなっていますが、これまではあくまで合成リガンドを「使う側」ではあって、「作る側」の視点で P PA R を捉えたことがあまりなかったため、とくにサブタイプ特異的なリガンドを作り込んでいく過程はとても新鮮な感動を覚えた。PPAR ファミリーによって制御される遺伝子は様々な時間軸で多様な組織に存在しており、サブタイプで重複して制御される事も多く、またデュアルアゴニストとして機能するリガンドも多い事から、サブタイプ特異的なリガンド創製が必要となっている。特に、主として肝臓、脂肪細胞でそれぞれ働く PPAR や PPAR に比べ

2井上裕康氏

２番目は、奈良女子大学 生活環境学部の井上裕康先生による、植物性ポリフェノールのもつ活性をテーマとした講演であった。井上先生はと C O X - 2 のマクロファージにおけるフィードバック制御について研究されており、今回は特にレスベラトロール resveratrol を中心とした生理作用についてに発表された。タイトルにもあるフレンチパラドックスとは、フランス人はよく食べるのに太らないのは、中程度の赤ワイン摂取が生活習慣病のリスクを下げるためであるとの話であった。実際に赤ワイン中にふくまれるレスベラトロールには、心疾患のリスクを抑える働きがあることが示され、一躍レスベラトロールは脚光をあびた。井上先生らのCBI NEWS No.1

2007

グループはレスベラトロールによる COX-2 の発現調節や PPAR ファミリーの選択的活性化、虚血モデルマウスにおける脳保護効果などについて研究されており、今回はそれらについて紹介された。井上先生が最後のスライドで話されていた「薬食同源」という言葉が印象的で、レスベラトロール以外にも Cox-2 の発現を下げる物質が自然界にあるさまざまな食物（マンゴスチンやシーククァサーなど）にも含まれていることも初めて知り、大変興味深く思った。

開発は必須であり、コレステロール胆汁酸代謝における核内受容体の機能解析は今後注目すべき領域だと思う。

影近弘之氏

４人目の演者である東京医科歯科大学大学院
疾患生命科学研究部の影近弘之先生の講演では、レチノイド受容体に関する合成リガンドについての話だった。近年、多くの大学では特許関連の組織作りが進んでいるなか、2005 年 4 月に急性前愼島 誠氏
骨髄球性白血病の治療薬として承認された影近先生の合成レチノイド Am80（タミバロテン）の食生活の変化によるコレステロール過剰から 話は非常に興味深く聞かせていただいた。R X R
くる生活習慣病のリスク増大も、これまで以上 リガンド合成の詳細な説明では、PPAR におけに社会的な問題となっている。３番目の講演で る T Z D とカルボン酸骨格のリガンドのように、は、日本大学医学部の愼島 誠先生によるコレス 複数の種類のリガンドを持つ核内受容体との比
テロール代謝の中でも胆汁酸代謝調節に着目し 較解析を応用したリガンド検索をおこなったり、た研究で、大変興味深く聞かせていただいた。コ 活性発現に重要な嵩高い疎水性基の変換という、レステロールは一次胆汁酸として利用されると まるで精巧なブロック細工を組み上げていくよ二次胆汁酸として排泄される他に腸肝循環にて うな研究の流れは、自分の専門分野とはまった回収される。これら胆汁酸代謝における Liver X く異なる視点のため、非常に感銘を受けた。また受容体（LXR）、franesol X 受容体（FXR）やビタ 中性子捕獲法の核内受容体版のような、カルボミン D 受容体（VDR）、pregnane X 受容体（PXR） ランをもちいた核内受容体リガンド利用のさまが胆汁酸の受容体としても作用することが紹介 ざまな可能性は興味深く聞かせていただいた。
された。特に LXR と胆汁酸の関係の重要性につ 質疑応答の際に影近先生が少し触れていた現行
いて紹介された。肝臓では機能しない組織特異 の特許取得制度の話は会場内も神妙に耳を傾け的リガンド（YT-32）は肝臓での副作用を抑えた ていた。
形で LXR を腸内で働かせることができ、大変有用なリガンドだと思う。他にも カテニンと LXRとの大腸癌におけるクロストークなどを分かりやすく解説された。胆汁酸代謝の過程の中で今回の講演会を通して、4 人の演者の方々は野様々な種類の核内受容体が関与するとともにそ 心的に様々なリガンドを合成または準備して、inれらのリガンドが生成されていくため、作用特 vivo または in vitro での検証をおこなっておられ異的なリガンドの創製には、ヒトとマウスでの ます。ゲノム解析の進展によりヒトの核内受容種間差など、クリアすべき難所があると思うが、 体の総数まですでに明らかになっている現在、コレステロール代謝と生活習慣病の重要性はま それらをどのように時期特異的・組織特異的にすます高くなるため、作用特異的なリガンドの 制御していくかが生活習慣病を克服する鍵とな

CBI NEWS No.1

20073

るため、このような意欲的な研究を紹介していPeroxisome proliferators-activated receptor
ただけるチャンスを得られたことは大変有意義 （PPAR）は核内受容体ファミリーに属するリガだった。計算化学とゲノム医学の関係は seeds と ンド依存性転写因子で、そのファミリーの中にneeds の関係であると考えていたが、それはどち はグルココルチコイド glucocorticoid のような脂らが seeds でどちらが needs、ということではな 溶性ホルモンや脂溶性ビタミンをリガンドとすく、相互にフィードバックを確かめながら研究 る受容体などが含まれる。PPARには現在３種類をおこなって行くべきであると今回感じた。私のサブタイプα、γ、δ（β）が知られている。のような様々な合成リガンドを「使う側」の研究
PPARαに対する合成リガンド・フィブレート系者であっても、どのようにそのリガンドが「特異誘導体は高脂血症治療薬として、PPARγに対す的」または「非特異的」であるのかを理解して実る合成リガンド・チアゾリジン系誘導体はイン験に用いるべきであるし、またリガンドを「作るスリン抵抗性改善薬として知られており、現在側」もどのように臨床応用や生物学的意義があ注目を集めている。PPARγの内因性リガンドはるのかを常に念頭において開発すべきであると思う。この２つの分野はけしてまったくの異分 未だ不明であるが、その候補としてPGD2 の代謝12,14野ではなく、お互いの巨大な裾野はもっと重な 産物 15-deoxy- ⊿ PGJ2（15d-PGJ2）が報告されり合っているはずなのですが、まだまだその交 た。また、アラキドン酸などの脂肪酸やその代謝流はこれからなのだなと感じた。どうしても自 産物、非ステロイド性抗炎症薬などもPPARのリ分の専門分野を追及するあまり周囲に目線がい ガンドとして働く可能性が指摘され、食生活とかないものですが、私も今後このような定期的 も密接に関わる核内受容体であることがわかっな講演会などに進んで出席し、有益なインスピ てきた。さらにPPARが関与していると考えられレーションを得て生きたいと考える。
る生体内での役割は、COX-2 が関与する役割と重複している。
(埼玉医科大学大学院３年仲地 豊)○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○循環器系においては、プロスタサイクリン
prostacyclin（PGI2）とそれに拮抗する作用をもつトロンボキサンthromboxane（TXA2）の産生の今回私は、日常生活に不可欠な「食」と生活習バランスがホメオスターシスに重要であり、そ慣病の関係に興味を持ったため、井上裕康氏ののバランスの破綻は動脈硬化などの様々な病態発表についてレポートを行う。と関連している。P G I 2 は主に血管内皮細胞、TXA2は血小板や活性化マクロファージで産生さシクロオキシゲナーゼ cyclooxygenase（COX） れるが、血小板以外の細胞では COX-2 の発現がはプロスタグランジン prostaglandin（PG）産生 種々の刺激により誘導され、PG類産生に寄与しの律速酵素で、アラキドン酸を基質にしてPGH2ている。井上氏らは培養血管内皮細胞とマクロを生成する反応を触媒する。非ステロイド性抗ファージ系U937細胞でのCOX-2の発現の相違に炎症薬の作用は COX 活性の阻害による PG 産生注目して研究を進めた。

抑制を介している。COX には構成型発現を示す
COX-1と誘導型COX-2の２種類のアイソザイム

注目すべき点として、COX-2 の発現に対するが存在する。COX-2 の発現は炎症性刺激で迅速DEX 作用の相違がある。U937 細胞では DEX にに誘導されること、抗炎症性ステロイド剤であ

よって COX-2 の発現は抑制されるが、血管内皮る合成グルココルチコイド・デキサメタゾン細胞ではほとんど抑制されない。このことにつ（DEX）によって抑制されることから、炎症反応いて検討したところ、ウシ動脈由来血管内皮細への関与が想定されている。また COX-2 ノック胞（BAEC）ではU937細胞に比べると、グルココアウトマウスの解析や最近の臨床・疫学調査をルチコイド受容体（GR）の発現が非常に低いこ含む研究などから、COX-2 が発ガン、アルツハとがわかった。GR 発現ベクターをBAEC に導入イマー病、循環器系疾患にも関与し、様々な役割したところ、DEX の濃度および導入する GR 発を担っていることが明らかになってきた。

現ベクター量に依存してCOX-2プロモーター活4CBI NEWS No.1

2007

性が抑制された。よって、BAEC におけるGRの活性化すること、②その活性化は血管内皮細胞低い発現レベルがDEX非感受性に関与しているおよびニューロンで認められること、③レスベと結論した。

ラトロールおよび PPAR αリガンドを３日間経口投与後に 24 時間脳虚血にすると、脳梗塞の体また DEX の場合と同様に PPAR γ内因性リガ積が対象と比べて有意に減少し、脳保護効果がンド候補 15d-PGJ 2 によって COX-2 の発現が認められること、④その脳保護効果は PPAR α

U937細胞では抑制されるが、血管内皮細胞ではノックアウトマウスでは認められないことを明抑制されないことを見出した。さらに血管内皮らかにした。これらの結果から、レスベラトロー細胞では PPAR γの発現がほとんど認められな

ルによるPPARαの活性化は、中程度のワイン消

いこと、血管内皮細胞に PPAR γ発現ベクター

費が心血管病、脳卒中、痴呆の危険度と負の相関を導入すると、15d-PGJ2 による COX-2 プロモーを示す、いわゆる「フレンチパラドックス」を説ター活性が抑制されることを見出した。一方、 明する新しい作用機構であることが示唆された。
U937細胞ではPPARγmRNAの顕著な発現が観察されるが、LPS 刺激で迅速に抑制された。対照的に GR は LPS 刺激で誘導された。

また COX-2 の発現を抑える自然物質には、マンゴスチンに含まれるγ-マンゴスチン、プロポ
リスの成分であるクリシン Chrysin、パセリやシつまり LPS 刺激により COX-2 が誘導され、多ソの葉に含まれるアピジェニンapigenin、ビール量のPGが産生された状態（活性化マクロファーのホップの成分であるフムロンhumuloneなどもジの状態）では、COX-2の発現がPGE2 の産生をあることが分かってきた。このうちクリシンと促し、それが細胞膜型受容体 EP2/4 に働き、細アピジェニンに関しては、PPARγのアゴニスト

胞内 cAMP 濃度を上昇させ、COX-2 の発現を増であることが発見されている。よって COX-2 の強すると予想されるが、GR の発現上昇によっ発現を抑制する物質と PPAR γのアゴニストはてグルココルチコイドに対するCOX-2発現抑制相関があることが考えられる。これらのポリ感受性が上がることが示唆される。GR とは対フェノールによる PPAR α、γの活性化実験を照的に、PPAR γは LPS 刺激で抑制されるため行ったところ、構造的観点から見ると、フラボン

15d-PGJ2 に対する感受性は低下する。一方、活flavone とそれにレスベラトロールと類似した形性化マクロファージになる前の非活性化状態でで３つの OH 基が付加しているアピジェニンでは、15d-PGJ2 が COX-2 の発現を抑制しているとは、アピジェニンの方が活性が高く、アピジェニ考えられる。さらに、U937 細胞では 15d-PGJ2 のンにさらに１つ O H 基が増えたルテオリン前駆体となる PGD2 が COX-2 に依存して産生さluteolinでは、弱いながら若干の活性が見られた。

れること、PGD2 産生に関わる PGD 合成酵素がやはりレスベラトロールとアピジェニンが相対発現していることを見出したので、マクロ的に強い活性化を見せていたので、これらのOHファージで合成されたPGD2代謝産物がPPARγ基の位置が PPAR の活性化に都合がよいことがのリガンドとして作用することによってCOX-2考えられる。またシークワーサーに含まれ、フラ発現は負のフィードバック制御を受けることがボンに多くのメトキシ基が付加した形であるノ示唆された。

ビレチン Nobiletin とタンジェレチンは、糖尿病に良いことが知られており、これらもPPARγのレスベラトロール resveratrol は赤ワインに含リガンドではないかと予想される。

まれる抗酸化作用を持つフィトアレキシン
phytoalexin（抗菌性物質）である。井上氏らはレ

最近 DNA チップによる解析で、カロリー制限

スベラトロールが癌細胞においてCOX-2の活性を行ったネズミと PPAR αのアゴニストを投与および発現を抑制することを見出し、核内受容したネズミではよく似た遺伝子の発現パターン体リガンドとして作用しているのではないかとを示し、PPARαが寿命延長に関与する可能性が考えた。そして①レスベラトロールは核内受容報告されている。しかしレスベラトロールで活体群のうち、PPARαおよびPPARγを選択的に性化されるSirtuinはPPARγの活性化を抑制する

CBI NEWS No.1

20075ことで白色脂肪細胞において脂肪酸分解を活性

レスベラトロールは元々日本人が抽出・精製化するという報告もある。この結果はレスベラしたものである。今後、日本や中国古来のものかトロールが PPAR γも同時に活性化するというら、PPARのリガンドとして良いものが出てくる

井上氏らの結果とは一致しないが、いずれにせことを期待したい、と井上氏は締めくくった。

よレスベラトロールにとどまらず食品中に含まれるその他のポリフェノール類と核内受容体や・ 参考文献

COX 経路との相互作用は、寿命延長、生活習慣

井上裕康 「フレンチパラドックス」と核内受容病予防の視点から、更に研究が進んでいくだろう。 体 PPAR との新しい接点

化学と生物 43, 619-624 （2005）(東京農工大学大学院 宮田裕介)

第 272 回 CBI 学会研究講演会「ゲノム解読の創薬へのインパクト再考」
開催趣旨：ヒトゲノム解読計画後の生物医学は、Genome‑Omics‑Pathway/Network を基盤とする GOP/N の時代に突入したと言える。こうした状況は創薬の方法論にどのような影響を与えるのであろうか。この疑問に答えるため、本年度の最後となるこの研究講演会では、
GOP/N時代を特徴づけるような新しい話題を集めてみた。
その中には、適当な講師をお願いできない課題もあるが、これについては、世話人などで調査した情報を提供することとした。この講演会では、講演時間を通常より短くして、討論の時間を長くとっている。これは参加者からの質問や提言をいただくためである。この講演会は、創薬環境がこれからどのように変化していくのか、また、それにどのように適応していったらよいか、を考えるよい機会になるであろう。企業の関係者だけでなく（ポスト）ゲノム時代の生物医学の新しい研究スタイルに関心をもっている幅広い研究者の参加を願っている。
日時：２００７年３月１６日（金）１３：５０−１７：３０
場所：日本化学会化学会館 7F ホール
東京都千代田区神田駿河台 1‑5(JR お茶の水駅下車、徒歩４分)
世話人：多田幸雄（大鵬薬品工業株式会社）、神沼二眞（東京医科歯科大学）プログラム
１． 13:50‑14:10「基調 Tutorial：GOP/N 時代を特徴づける新しい話題」
神沼二眞（東京医科歯科大学）
２． 14:10‑15:00「機能性ＲＮＡ研究の新展開」
河合 純（理化学研究所）
３． 15:00‑15:50「Chemical Genomics の動向」
九川文彦（日本大学薬学部）

４． 16:10‑16:50「海外の状況―Systems Biology など」
八尾 徹（理化学研究所）
５． 16:50‑17:30「GOP/N 時代の創薬の課題と情報科学の役割」
多田幸雄（大鵬薬品工業株式会社）

講演会前に総会を開催します。
講演会参加費：
法人賛助会員： 無料
個人会員（非営利）：無料
個人会員（一般企業）：¥5,000
ビジター（非営利）：¥1,000
ビジター（一般企業）：¥10,000
出席を希望される方は事前に必ず事務局セミナー受付 seminar@cbi.or.jp に連絡してください。
連絡先：CBI 学会事務局 セミナー受付 E‑mail：seminar@cbi.or.jp〒 158‑0097 東京都世田谷区用賀 4‑3‑16 イイダビル 301
TEL：03‑5491‑5423

6

FAX：03‑5491‑5462

http://www.cbi.or.jp/

CBI NEWS No.12007