Mar. 2019

〈総THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

72―115（ 15 ）説〉
天然物スクリーニングによる制がん剤シードの探索研究
井本正哉
慶應義塾大学理工学部（2018 年 10 月 2 日受付）
高齢化に伴いわが国でも罹患率が急上昇している去勢抵抗性前立腺がんの治療薬
シードのスクリーニングから放線菌が生産する新規化合物アンタルライドを発見した。アンタルライドは第 2 世代のアンドロゲン受容体（AR）アンタゴニストであるエンザルタミド耐性 AR に対してもアンタゴニスト活性を示し，耐性を克服できる可能性を示唆した。一方，Bcl-2/Bcl-xL が過剰発現することでアポトーシスに耐性となったがんに対する制がん剤シードとして，放線菌培養液からインセドニンを発見した。インセドニンは脂肪酸合成に関わる酵素を阻害することで，アポトーシス耐性を克服する作用があることを明らかにした。また，がんと密接に関係があると考えられているオートファジーの制御物質を微生物培養液から探索し，キサントフモールを単離した。さらにキサントフモールが Valosin-containing protein 阻害を介してオートファジーを阻害していることを明らかにした。一方，ヒトがんでその変異が観察されているβカテニンを標的とした制がん剤シードの探索を行い，メタシクロプロジギオシン（mcPG）やノナクチンなどに目的の活性を見出した。このことから，ミトコンドリアを標的とすることがβカテニン突然変異を有するがん細胞にとって潜在的な化学療法戦略であることを示唆している。

構造と生理活性を有する化合物を用いて生体分子はじめにの機能を制御し，その生物学的解析から生命現象を解明する学問領域である。したがってケミカル

がん研究の飛躍的進歩にもかかわらず日本ではバイオロジー研究では，多彩な機能を持つ小分子がんが主な死因であり，有効な治療薬の開発が期化合物を見いだすことが非常に重要であり，そこ待されている。近年，がん発症に関わる遺伝子をで見いだした小分子化合物の標的分子が疾患関連標的にする分子標的治療薬ががん治療に大きく貢分子である場合には疾患治療薬の新たな標的の提献している。この分子標的薬の開発では，いかに唱につながるだけでなく，その小分子化合物自身して新たな薬剤標的分子を探すか，そしていかにが分子標的治療薬のリード化合物になる可能性もして効率良くリード化合物を得るかという点が問ある。このことから，ケミカルバイオロジーは次題となる。一方，ケミカルバイオロジーは多様な世代新薬の開発のための有用な手法として期待さ16（ 16 ）THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

72―1

Mar. 2019

れている。このような創薬シードとなるような小2 世代の AR アンタゴニストであるエンザルタミ

分子化合物は従来から天然化合物，特に微生物二ドが登場した 2）。しかし，既にエンザルタミド耐次代謝産物からスクリーニングされてきた。近年性を示す変異体 AR の出現が報告されている。こは，合成化合物ライブラリーを用いたスクリーニの問題を克服するには既存の AR アンタゴニストングが主流になってきたとはいえ，構造の多様性とは異なった構造を有する AR アンタゴニストがと多彩な生理活性を示す微生物二次代謝産物から必要とされる。そこで，新しいタイプの AR アンのスクリーニングは依然，大きな魅力である。本タゴニストのスクリーニングを行い，放線菌の一稿では，我々が行った微生物二次代謝産物からが種 Streptomyces sp. BB47 株の培養液から新規化合ん治療シードの探索研究とケミカルバイオロジー

物アンタルライド A-F を発見した 3,4）。アンタルラ研究について概説する。

イド A-F は 22 員環の新規な大環状構造を有するマクロライドの一種であり，お互いに幾何異性体前立腺がん治療薬シードの探索研究であることが明らかとなった（図 1）。その後，同近年，日本において急増しているがんの一つにじ放線菌株から 20 員環マクロライド構造を有す前立腺がんがある。前立腺がんは男性に特有のがるアンタルライドファミリーのアンタルライド Gんであり，2020 年には国内の罹患率が第 2 位になおよび H（図 1）を発見した 4）。アンタルライド類ることが予想されている。男性ホルモン（以下アの in vitro における［3H］-DHT と AR の結合阻害活ンドロゲン）がアンドロゲン受容体（AR）に結合性を評価した結果，既存薬の一つであるフルタミすることで生じるシグナル伝達が前立腺がんのドは IC50＝38 μM であるのに対し，アンタルライ悪性化の中心的な役割を果たすことから ，進行ド類はそれよりも強い活性（10〜20 μM）を有し性前立腺がんの男性にとっては，薬や外科的去勢ていることが分かった。一方，AR と同じ核内受によるアンドロゲンの欠乏が標準的な第一選択治容体スーパーファミリーに属する ERαとそのリガ療である。しかし時間の経過と共にがんは再燃ンドである［3H］-エストラジオールの結合は阻害し，「去勢抵抗性前立腺がん（Castration Resistantしなかった（IC50＞100 μM）。このことから，アンProstate Cancer: CRPC）」と呼ばれるより悪性度のタルライド類は AR 特異的に結合することがわ高い病態へと移行する．CRPC には，アンドロゲかった。また，アンタルライド類が示す AR アンンと AR との結合を競合的に阻害する AR アンタタゴニスト活性に，幾何異性の組み合わせや環構ゴニストが治療薬の一つとして用いられる．しか造の大きさは影響しないことが示唆された。次し，AR アンタゴニストの長期使用により耐性をに，アンタルライド類が細胞レベルでも AR アン1）示す変異体 AR の出現が問題視されてきた。近年， タゴニスト活性を示すか評価した。ここでは，アより効果的かつ長期的な AR 阻害の必要性から第ンタルライド類の中で最も安定性の高いアンタル

図 1. アンタルライド類の構造

Mar. 2019

THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

72―1

17（ 17 ）ライド B を用いた。その結果，アンタルライド B発現が見られる 5,6）。Bcl-2/Bcl-xL の過剰発現は細は前立腺がん細胞 LNCaP において，DHT により胞の正常なターンオーバーを妨げ，がん化やがん誘導されるマーカー遺伝子 PSA mRNA の発現及悪性化に関与するだけでなく，既存の抗がん剤にび細胞増殖をそれぞれ IC50 値 0.18, 0.31 μM で抑制対して抵抗性を示し，薬剤耐性化の一因になる。

した。フルタミドの IC50 値はそれぞれ 2.3, 1.1 μM

そこで Bcl-2/Bcl-xL 過剰発現ヒト腫瘍に対する治であり，それよりも強い活性を有していた。以上

療 薬 シ ー ド を 開 発 す る こ と を 目 的 に， Bcl-2/より，アンタルライド B は細胞レベルでも AR ア

Bcl-xL の機能を阻害する物質を探索した。Bcl-xLンタゴニスト活性を示すことが分かった 。

を 過 剰 発 現 し た ヒ ト 小 細 胞 肺 が ん Ms-1 細 胞3）続いて，既存薬に対して耐性を示す変異体 AR （Ms-1/Bcl-xL）は種々の抗がん剤に耐性を示すこに対してもアンタゴニスト活性を示し，耐性を克とから，抗がん剤と同時に添加したときにのみ細服できるか評価した。ヒト胎児腎細胞 HEK293T

胞死を誘導する物質を微生物代謝産物より探索しに野生型もしくはエンザルタミド耐性変異 ARた。その結果，Streptomyces sp. 694–90F3 株の培（F876 L）遺伝子発現プラスミド及び PSA のプロ養液中に新規物質インセドニンを発見した 7）。イモーター領域のプロモーター領域をルシフェラー

ンセドニンは非常に不安定な物質であり，その単ゼに連結させたレポータープラスミドを発現させ， 離精製は困難を極めたが，遠心液々分配クロマト
レポーターアッセイにより耐性克服活性を評価しグラフィーと MS クロマトグラフィーを駆使するた。その結果，アンタルライド B 及び G は野生型ことで単離に成功した。インセドニンの構造は各だけでなく，エンザルタミド耐性変異（F876 L） 種 NMR スペクトル解析，コンピュータモデリン

AR に対してもアンタゴニスト活性を示し，耐性グにより平面及び相対立体構造を決定し，改良型を克服できる可能性が示唆された（図 2）。このこMosher 法，X 線構造解析によりその立体絶対配置とからアンタルライド類は第 3 世代の AR アンタを決定した（図 3）。すなわちインセドニンは，そゴニスト候補化合物としてのポテンシャルを秘めのアグリコンに天然物には珍しい骨格（エノールていることを意味している。

3,4）エーテル -アミド）を有する新規 24 員環マクロラクタム配糖体であった。

アポトーシス耐性がん細胞に対する創薬シード探索

次にインセドニンの Bcl-2/Bcl-xL 機能阻害活性

多くのヒト腫瘍においてアポトーシス抑制タンを評価した。Bcl-xL を過剰発現させたヒト小細胞

パク質 Bcl-2 やそのホモログである Bcl-xL の過剰

肺がん Ms-1 細胞はアドリアマイシンなどの制が

図 2. アタルライドによるエンザルタミド耐性の克服

ん剤に耐性を示すがインセドニンを処理することによりその耐性を克服した。またインセドニンは

Bcl-xL による Bax 誘導性アポトーシス抑制機能をキャンセルすることがわかった。さらにインセ
図 3. インセドニンの構造18（ 18 ）THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

ドニンと抗がん剤の共処理によって誘導される細72―1

Mar. 2019

オートファジーを標的とした制がん剤の探索

胞死誘導機構を解析したところ，AIF を介したカオートファジーは，進化的に保存された細胞内スパーゼ非依存的経路で誘導されることが示唆さ成分の分解経路であり，細胞ホメオスタシスの維れた。これまでに報告されている Bcl-2 阻害剤の持に重要である 11,12）。オートファジーのメカニズ

多くは Bax と Bcl-2 の結合を阻害しカスパーゼ依ムおよび機能は，一連のオートファジー関連遺伝存的な細胞死を誘導することで作用を発揮するこ子を同定した酵母の遺伝子研究によって明らかにと が 知 ら れ て い る が，イ ン セ ド ニ ン は Bax とされているが，オートファジーを誘導または阻害Bcl-xL の結合に影響を与えなかった。このことかする小分子化合物は，オートファジープロセスのらインセドニンは既存の薬剤とは異なるメカニズメカニズムおよび機能についての解析に貢献してムで Bcl-xL の機能を抑制していることが示唆さいる。また，近年，オートファジーはがんや神経れた。

変性疾患の発症に深く関与していることが報告さそこで次にインセドニンの標的タンパク質の同れており注目されている細胞応答の一つであるが，定を試みた。まずインセドニンのアフィニティー

その制御メカニズムは不明な点が多い。そこで，

ビーズを用いてインセドニン結合タンパク質を同

オートファジー制御メカニズムをより深く理解す定した結果，53 種類のタンパク質が同定された。 るために微生物培養液からオートファジー制御化
しかし，これらはいずれもインセドニンの機能的合物の探索を行った。オートファジーでは，まず標的タンパク質ではないことがわかったことから， 細胞質に隔離膜と呼ばれる扁平な膜構造が現れる。
慶應義塾大学理工学部の榊原康文教授が開発されその後，隔離膜が細胞質成分を包み込むように伸長を用いてインセドニンの結合タン及び湾曲し，最後に末端同士が融合してオートファパク質を予測した。その結果，24245 個のヒトのゴソームと呼ばれる二重膜構造が形成される 13）。

タンパク質の中で 182 個のタンパク質が新たにイ続いて，オートファゴソームはリソソームと融合ンセドニン結合タンパク質として予測された。さして，一重膜構造であるオートリソソームにならにメタボローム解析の結果を用いて候補タンパり，リソソームに含まれていた加水分解酵素が隔クを絞り込み，それらのビオチン標識インセドニ離された細胞内小器官等を分解する 12）。LC3-IIンとの結合を検証し，最終的に ACACA（アセチルは，オートファゴソームの内外表面に組み込まれCoA カルボキシラーゼα）がインセドニンの機能ているため，緑色蛍光タンパク質（GFP）-LC3 融的標的分子であると示唆された，ACACA は長鎖合タンパク質の発現を用いて，オートファジーを脂肪酸合成過程でアセチル CoA からマロニル CoA表す GFP 斑点を検出することができる 14）。このを合成する律速酵素であり，エネルギー生産と脂システムを用いてオートファジーを調節する化合質合成に重要な役割を演じている。がん細胞の増物を同定したところ，放線菌の一株が生産するキ殖や生存は脂肪酸合成に依存しており，ACACAサントフモール（図 4）が顕著にオートファジーは多くのがん細胞で高い発現が観察されているこのマーカーである LC3-II の発現上昇を誘導するとから ACACA が Bcl-xL 過剰発現細胞の生存にことが分かった 15）。さらにオートファジーの選択深く関わっていることが考えられ，これらのこと的基質である p62 の発現量が上昇することから，から ACACA がインセドニンの機能的標的分子でキサントフモールはオートファゴソーム形成を誘た COPICAT8,9）あると示唆された。

10）導しているのではなく，オートファゴソームのオートリソソームへの成熟を阻害し，結果として

Mar. 2019

THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

図 4. キサントフモールの構造

72―119（ 19 ）

図 5. キサントフモールの抗がん効果

HCT116 細胞担癌マウスにキサントフモールを静脈注射し，17 日後に癌の体積を測定した。

LC3-II の発現上昇を誘導していることが明らかとなった。さらに詳細に作用機構を解析するために感受性を示したがん細胞ではキサントフモール処

キサントフモールの標的タンパク質の同定を試み理によって抗アポトーシスタンパク質サバイビンた。理化学研究所長田裕之博士より御提供いただの発現減少が誘導されることを見出した 17）。

いた XN アフィニティービーズを用いて A431 細次にキサントフモール感受性細胞に対する XN

胞抽出液からキサントフモールの標的タンパク質の抗腫瘍効果を徳島大学の片桐豊雅教授に依頼しを探索した。その結果，valosin-containing proteinて評価していただいた。大腸がん細胞 HCT116 細（VCP）を XN の結合タンパク質として見いだした 。 胞や SW480 細胞を移植したヌードマウスにキサ
15）

VCP は ATPases associated with diverse cellular

ントフモールを静脈注射によって投与した。そのactivities（AAA-ATPase）の一つであり，その N末結果，顕著な体重減少なしに，用量依存的に各異端ドメインに様々なコファクターが結合すること

種移植片モデルにおいて腫瘍増殖阻害が観察されで様々な機能を有することが報告されている。そた（図 5）。これらの結果は，キサントフモールがの一つにオートファゴソームがオートリソソーム

ヒト腫瘍細胞系に対しても in vivo で抗腫瘍活性へ成熟する過程に必須であることが報告されていを示したことを示した 17）。

る 16）。そこで，キサントフモールと VCP が直接結さらにキサントフモールが示す制がん効果のさ合しているのかを検証した。その結果，キサントらなる解析を目的に，東京医科歯科大学石川俊平

フモールは VCP の N 末端ドメインに結合すること教授との共同研究で，網羅的 shRNA スクリーニが明らかとなった。以上の結果から，キサントフングによってキサントフモールの感受性を増強さモールは VCP に結合しその機能を抑制し，オートせる遺伝子を探索した。27500 種類の shRNA 感染ファゴソームの成熟を阻害することが示唆されウイルスを HCT116 細胞に感染させ，キサントフた。

モールの存在下と非存在下で 3 日間培養し，それ一方，VCP は近年がん細胞で過剰発現しているぞれの細胞から shRNA を回収した。その結果，キとの報告がされている。そこで次にキサントフ

サントフモール存在下で非存在下に比べて 5 倍以モールによる抗がん活性を検討した。キサントフ

上回収量が少ない shRNA が 138 種類あった。このモールに対して高い感受性を示すがん細胞と感受ことは，これら shRNA に対応する 138 遺伝子はキ性の低いがん細胞が存在することを見出し，高いサントフモールの制がん効果に促進効果を示すこ

20（ 20 ）THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICSとを示している。次にこの 138 遺伝子の役割をバ
イオインフォマティクスで解析したところ，アデ72―1

Mar. 2019

図 6. β カテニン変異癌に選択的細胞死を誘導する化合物の構造

ニル酸シクラーゼ / プロテインキナーゼ A シグナ
ル伝達経路がキサントフモールの合成致死作用に関連することを示唆する結果が得られた。また，アデニル酸シクラーゼ / プロテインキナーゼ A シ
グナル伝達経路がサバイビンの発現制御を介してキサントフモールの抗がん活性を抑制的に制御していることを見出し，プロテインキナーゼ A の阻
害剤はキサントフモールによって VCP が阻害された細胞に合成致死活性を誘導することを見出した 17）。
こで我々は MEK 選択的阻害化合物 SMK-17（図 6）βカテニン変異の合成致死誘導物質を用い，MEK 阻害薬の新たな感受性規定因子同MAPK シグナル経路は，細胞の増殖 / 生存シグナ定を試みた。様々な遺伝子変異を有する 24 種類

ルを制御する重要な経路であり，この経路のうちのがん細胞株に対し，SMK-17 のアポトーシス誘

膵臓がん，大腸がんなどのヒト腫瘍では K-RAS や導活性を評価した。その結果，SMK-17 は K-RAS

BRAF の活性型変異が観察されている。このこ変異や BRAF 変異の有無に関わらずβカテニン活とから，K-RAS や BRAF の下流で作用する MEK性型変異を有するがん細胞株に選択的にアポトーの阻害剤は K-RAS や BRAF の変異したがんに対シスを誘導した。βカテニンは Wnt 経路の構成要

して有効な抗腫瘍制がん剤になると期待され，特素であり，活性型に変異している場合，細胞増殖に BRAF 変異がんに対する治療薬として臨床応用

シグナル伝達は過剰に活性化され腫瘍形成を促進された18）。しかし，その効果は限定的であった。 する 22）。βカテニン活性型変異を有するがん細胞

19,20）

その理由として MEK 阻害剤はこれらのがん細胞株 に 対 す る 選 択 的 ア ポ ト ー シ ス 誘 導 は，他 のに対して細胞増殖抑制は誘導するが，細胞死を誘MEK 阻害剤 PD184352 や U0126 でも同様に確認導できないために MEK 阻害剤に耐性ながんが出さ れ た。 β カテ ニ ン 変 異 が SMK-17 に よ る ア ポ現することが一因と考えられている。一方，第一トーシス誘導に関わっていることを調べるため三共株式会社で開発された MEK 阻害剤 SMK-17に，βカテニン野生型細胞に活性化型変異βカテニは，結合ドメイン解析から MEK の ATP 近傍ポケッンを強制発現したところ，SMK-17 添加によりアト構造に入りこみ，他の多くの化合物で見られるポトーシスが誘導された。また反対にβカテニン

ATP 結合競合とは異なる様式，つまりアロステ変異がん細胞に Wnt pathway 下流の TCF4 を不活リック阻害をしていることを示唆していた。カイ化するドミナントネガティブ TCF4 を強制発現しネティクス解析からも，ATP 濃度によらず MEK1たところ SMK-17 によるアポトーシス誘導活性がを阻害できることから完全な ATP 非競合阻害薬減弱された。さらにβカテニン変異を有するヒトであることが示された。さらに，200 種以上のキ大腸がん細胞株 SW48 や colo-205 を移植したマウ

ナーゼプロファイリングでは MEK1/2 以外のいかスを用いた in vivo 抗腫瘍試験においても SMK-17なるキナーゼも阻害しないことを確認した 21）。その経口投与により腫瘍退縮が確認された。βカテMar. 2019

THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

ニンは，すべての散発性結腸がん腫の 10%，肝細胞がん腫の 20% など広範囲の腫瘍で変異が観察

72―121（ 21 ）図 7. β カテニン変異癌に対するノナクチンの選択的細胞死誘導されており，これらのがんの治療薬開発の有望な標的と考えられている。このことから MEK 阻害剤はβカテニン変異がんに対し，単独投与で効果を発揮する新しいタイプの分子標的治療薬となると考えられる。
一方，私たちは，MEK 阻害活性を持つことなくβカテニン突然変異に対して合成致死性を示す化合物を微生物培養液から探索した。放線菌培養液
サンプル 879 サンプルについて検証したところ，K622 株にそのような活性を見出した。K622 株培養液から活性本体の単離精製を進めた結果，V-ATPase阻害剤であるメタシクロプロジギオシン（mcPG）（図 6）を活性本体として同定した 23）。また，βカテニン変異型がん細胞は mcPG および他の V-ATPase阻害剤バフィロマイシン 1，コンカナマイシン A

各細胞にノナクチンを 24 時間処理したのちの細胞死誘導効果をPARP の切断（矢印）で評価した。のすべてに感受性が高いことが分かった。さらに，野生型 HEK-293T 細胞に変異β カテニンを過らスクリーニングを継続した。その結果，ミトコン剰発現させると V-ATPase 阻害剤によって細胞死ドリア脱共役剤であるノナクチン（図 6）が。βカが誘導されたことから，V-ATPase 阻害剤は変異テニン変異がんに対して選択的に細胞死を誘導すβカテニンに依存して細胞死を誘導することが示。またノナクチンだけでなることを見出した（図 7）

唆された。

24）

く他のミトコンドリア脱共役剤も，βカテニン突然変

mcPG の誘導する細胞死は，Caspase-8 を介した異腫瘍細胞においてアポトーシスを選択的に誘導カスパーゼ依存的な細胞死であることが示唆されした。さらに動物実験においても，ノナクチンのた。そこで，カスパーゼ -8 の活性化に重要な Fas連日投与に応答して，β カテニン変異型 HCT116や DR4/5 といった Death Receptor に着目して細胞異種移植片モデルにおいて有意な腫瘍退縮が観察

死誘導機構を解析しようと試みた。その結果， された 25）。これらの結果は，ミトコンドリアを標

V-ATPase 阻害剤の誘導する細胞死が DR4 をノック的とすることがβカテニン突然変異を有する腫瘍ダウンすることで抑制されたことから，V-ATPase細胞にとって潜在的な化学療法戦略であることを阻害剤の細胞死誘導機構に DR4 が関与している示唆している。

ことが示唆された。
しかし，βカテニンのノックダウンによる mcPGおわりに細胞死誘導の抑制程度が低いことや，V-ATPase 阻害剤が臨床で用いられていないことなどを踏まえ微生物培養液などを用いた天然物スクリーニンると，V-ATPase 以外の分子を標的とする化合物のグからの創薬研究は縮小傾向にある。それは，合取得が望ましいと考え，さらに，放線菌培養液か成化合物に比べて誘導体展開が困難であることや，

22（ 22 ）THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

近年は新規骨格を有する新規化合物の取得が困難

72―1Mar. 2019

Discovery of incednine as a potent modulator of
the anti-apoptotic function of Bcl-xL fromであることが原因と考えられる。しかし，天然化
microbial origin. J Am Chem Soc. 2008; 130:合物の持つ「構造多様性」や「多彩な生理活性」
1822–3.
は依然，大きな魅力であることから，微生物のゲ
8）Nagamine N, Sakakibara Y: Statistical predictionof protein chemical interactions based on
ノム情報を利用して休眠遺伝子の覚醒技術の開発chemical structure and mass spectrometry data.
や生合成遺伝子の改変技術による新規化合物の取Bioinformatics. 2007; 23: 2004–12.
得を目指す研究が精力的に展開されている。これ
9）Nagamine N, Shirakawa T, Minato Y, et al.:らの技術を駆使して，創薬を志向する天然物スク
Integrating statistical predictions and experimental
veriﬁcations for enhancing protein-chemicalリーニングの再興が期待される。
interaction predictions in virtual screening. PLoS
Comput Biol. 2009; 5: e1000397.
利益相反自己申告
10）Kobayashi H, Harada H, Nakamura M, et al.:
申告すべきものなし
Comprehensive predictions of target proteinsbased on protein-chemical interaction using
virtual screening and experimental veriﬁcations.
〔この総説は，2000 年度住木・梅澤記念賞受賞者
BMC Chem Biol. 2012; 12: 2.
井本正哉博士が受賞後の研究をまとめたもので
11） Ohsumi Y: Molecular dissection of autophagy:す。〕
two ubiquitin-like systems. Nat Rev Mol Cell
Biol. 2001; 2: 211–6.
12）Yoshimori T: Autophagy: A regulated bulk
参考文献
degradation process inside cells. Biochem
1）Heinlein CA, Chang C: Androgen receptor inBiophys Res Commun. 2004; 313: 453–8.
prostate cancer. Endocr Rev. 2004; 25: 276–308. 13）Nakatogawa H, Suzuki K, Kamada Y, Ohsumi Y:2）Tran C, Ouk S, Clegg NJ, et al.: Development ofDynamics and diversity in autophagy mechanisms:
a second-generation antiandrogen for treatment
Lessons from yeast. Nature reviews Molecularof advanced prostate cancer. Science 2009; 324:
cell biology. 2009; 10: 458–67.
787–90.
14）Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T, et al.: LC3, a3）Saito S, Fujimaki T, Panbangred W, Igarashi Y,
mammalian homologue of yeast Apg8p, is
Imoto M: Antarlides A new type of androgen
localized in autophagosome membranes after
receptor （AR） antagonist that overcomesprocessing. EMBO J. 2000; 19: 5720–8.
resistance to AR-targeted therapy. Angew Chem 15）Sasazawa Y, Kanagaki S, Tashiro E, et al.:Int Ed Engl. 2016; 55: 2728–32.
Xanthohumol impairs autophagosome maturation4）Saito S, Fujimaki T, Panbangred W, Sawa R,
through direct inhibition of valosin-containing
Igarashi Y, Imoto M: Antarlides F-H, newprotein. ACS Chem Biol. 2012; 7: 892–900.
members of the antarlide family produced by 16）Tresse E, Salomons FA, Vesa J, et al.: VCP/p97 is
Streptomyces sp. BB47. J Antibiot （Tokyo）.
essential for maturation of ubiquitin-containing
2017; 70: 595–600.
autophagosomes and this function is impaired
5）Tsujimoto Y, Cossman J, Jaffe E, Croce CM:
by mutations that cause IBMPFD. Autophagy.
Involvement of the bcl-2 gene in human follicular
2010; 6: 217–27.
lymphoma. Science 1985; 228: 1440–3.
17）Shikata Y, Yoshimaru T, Komatsu M, et al.:6）Wang S, Yang D, Lippman ME: Targeting Bcl-2
Protein kinase A inhibition facilitates the antitumor
and Bcl-XL with nonpeptidic small-molecule
activity of xanthohumol, a valosin-containingantagonists. Semin Oncol. 2003; 30: 133–42.
protein inhibitor. Cancer Sci. 2017; 108: 785–94.
7）Futamura Y, Sawa R, Umezawa Y, et al.: 18）Sebolt-Leopold JS, Herrera R: Targeting theMar. 2019

THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

mitogen-activated protein kinase cascade to treatcancer. Nat Rev Cancer. 2004; 4: 937–47.
19）Rinehart J, Adjei AA, Lorusso PM, et al.:Multicenter phase II study of the oral MEK
inhibitor, CI-1040, in patients with advanced nonsmall-cell lung, breast, colon, and pancreaticcancer. J Clin Oncol. 2004; 22: 4456–62.
20）Lorusso PM, Adjei AA, Varterasian M, et al.:Phase I and pharmacodynamic study of the oral
MEK inhibitor CI-1040 in patients with advanced
malignancies. J Clin Oncol. 2005; 23: 5281–93.
21）Kiga M, Tanzawa F, Iwasaki S, et al.: Antitumor
effects of novel highly hydrophilic and nonATP-competitive MEK1/2 inhibitor, SMK-17.
Anticancer Drugs. 2012; 23: 119–30.

72―1

23（ 23 ）22）Wodarz A, Nusse R: Mechanisms of Wnt signalingin development. Annu Rev Cell Dev Biol. 1998;
14: 59–88.
23）Wasserman HH, Rodgers GC, Keith DD:
Metacycloprodigiosin, a tripyrrole pigment from
Streptomyces longisporus ruber. J Am Chem Soc.
1969; 91: 1263–4.
24）Ikeda H, Shikata Y, Watanapokasin R, Tashiro
E, Imoto M: Metacycloprodigiosin induced cell
death selectively in beta-catenin-mutated tumorcells. J Antibiot（Tokyo）. 2017; 70: 109–12.
25）Shikata Y, Kiga M, Futamura Y, et al.:Mitochondrial uncoupler exerts a synthetic lethal
effect against beta-catenin mutant tumor cells.
Cancer Sci. 2017; 108: 772–84.

Searching for the compounds as antitumor drug-seedfrom microbial origin
Masaya Imoto
Keio University
Despite the dramatic progress of cancer research, cancer is a major cause of death in Japan,
and development of effective therapeutic drugs is still needed. In recent years, molecular targeted
therapeutic drugs targeting genes involved in cancer onset have greatly contributed to cancer
treatment. In developing this molecular targeted drug, how to search for new drug target
molecules and how to efﬁciently obtain the lead compound becomes a problem. Natural products
have made a great contribution to the development of pharmaceutical development so far,accounting for about 60% of medicines approved in the past 30 years. Meanwhile, in recentyears, the mainstream of drug development has shifted to synthetic compounds, and natural
product screening tends to shrink. However, natural products are overwhelmingly dominant interms of “structural diversity” and “Bioactive diversity” compared to synthetic compounds,
therefore, natural products still have sufﬁcient potential as a drug seed. We therefore conductednatural product screening in microorganisms to obtain the compounds that function as antitumor
drug-seed. In this article, we describe the studies on the antitumor drug-seed from the microbial
secondary metabolites we isolated.