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トピックス

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アルツハイマー病に対するカテキン代謝物の効果とその作用メカニズム解明に繋がる代謝物の化学的合成(൵HFWRIFDWHFKLQPHWDEROLWHVRQ$O]KHLPHU VGLVHDVHDQG
chemical synthesis of compounds to clarify their action mechanism

アルツハイマー病（AD）は，認知症を引き起こす原因のうち最も割合の高い神経変性疾患である．認知症の有病率は 65 歳以上において 13 人に 1 人といわれており，そのうち 50 〜 70％が AD であると推測されている 1）．その初期症状として数年間で記憶障害がみられ，次第に身体的機能が低下して寝たきりとなり，最ク質の過剰なリン酸化及び凝集による神経原線維変化（neuro¿brillary tangles：NFTs）と， ア ミ ロ イ ド ȕ（Aȕ）の凝集による老人斑がある 4）．Aȕ はアミロイド前駆タンパク（APP）が ȕ- 及び Ȗ- セクレターゼにより分解されて生成するタンパク質である．これが脳内に蓄積することで凝集体であるＡ ȕ オリゴマーを形成し 5），終的に死に至る．日本では 2012 年に AD での死亡者さらに凝集すると老人斑となる．その神経細胞毒性が数が全死因の約 0.5％となっているが，死因のひとつ神経細胞にダメージを与え，細胞死を引き起こすと考である老衰に，認知症による死者が相当数含まれていえられている．一方 Aȕ オリゴマーは，タウ・タンパる可能性がある 2）．一方，老衰が死因として適切でなク質のリン酸化を調節するプロテインキナーゼいとされている米国では，2000 年から 2008 年の間に（ERK1/2）とホスファターゼに作用してタウ・タンパ

AD による死者数が 66％も増加し全死因の 6 位となり，ク質のリン酸化を促進し，リン酸化されたタウ・タン今後も増加する可能性が予想されている．また，ADパク質が凝集することで NFTs となる．これが老人斑

は医療費のみでなく，介護する家族に様々な経済的負と同様に神経神胞死を引き起こす原因となっているこ担を負わせている 3）．このように AD は，私たちの健とが予想されている（図 1）6）7）．

康と生活に大きな被害をもたらしているにも拘らず，根本的な治療方法は未だ確立されていない．
AD 患者の脳神経組織の特徴として，タウ・タンパ

これに対して，ポリフェノールの一種であるカテキンの代謝物が，AD の原因物質の生成を阻害することが報告されている．しかし，詳細な研究が行われていɴͲιέϪνʖκȳͲιέϪνʖκ෾մ‫ॄڿ‬ʤΨϨβϜʖԿʥΠϝϫ΢χ઴ۨνϱϏέ࣯ʤWWʥ Πϝϫ΢χɴ‫ॄڿ‬ʤϓΡϔϨϩԿʥ࿟ਕ൙ɴΨϨβϜʖࡠ༽ϕϫτ΢ϱΫψʖκʤZ<ϭͬϮʥϙηϓΟνʖκਈ‫ࡋܨ‬๖Ϩϱ࢐Կਈ‫ࡋܨ‬๖‫ॄڿ‬νΤʀνϱϏέ࣯

図1Ϩϱ࢐Կͪ͢νΤʀνϱϏέ࣯ਈ‫ݬܨ‬તңรԿʤE&d̈́ʥ

予想されている AD による神経細胞死のメカニズムࡋ๖ࢰ

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トピックス

〔ビタミン 96 巻ないため，その作用メカニズムの全容は明らかとなっ（7），（＋）-3'-O-メチル-カテキン-5-O-ȕ-グルクロニドていない．

（8），（−）- エピカテキン-5-O-ȕ-グルクロニド（10），及ポリフェノールとは植物の二次代謝物であり，分子び（−）-3'-O-メチル-エピカテキン-5-O-ȕ-グルクロニド

内に複数のフェノール性ヒドロキシ基をもつ化合物の（11）であることを特定した（図 3）．また，Natsume らは，総称のことである 8）．また，環構造やフェノール性ヒ尿中に存在する 2 の主な代謝物が（−）-3'-O-メチル-エドロキシ基が結合する位置と数の違いより，フラボノ

ピカテキン（5），（−）-エピカテキン-7-O-ȕ-グルクロニイド，単純フェノール，縮合型タンニンなどに分類さド，及び（−）-3'-O-メチル-エピカテキン-7-O-ȕ-グルク

れる．このうち，カテキンはフラボノイドの一種であロニドであることを報告した．これらの結果は，1 とり，A 〜 C 環から構成される特徴的な化学構造をもち，2 の主な代謝物がメチル化及び / またはグルクロン酸機能性研究のターゲットとなっている（図 2）．カテキ抱合されたものであると裏付けた 15）-17）．

ンは，緑茶やカカオに豊富に含まれており 9），摂取す

カテキン代謝物の構造の特徴として，抗酸化能におると腸管上皮細胞に取り込まれ，小腸上皮や肝臓で第いてはグルクロン酸抱合の位置による還元電位の違いⅠ相反応が行われた後，第Ⅱ相反応により，グルクロから，活性の強度が変化することが報告されている 18）．

ン酸転移酵素によるグルクロン酸抱合，硫酸転移酵素

しかし，前述した Aȕ のオリゴマー化とフィブリル化，による硫酸抱合，カテコール-O-メチル転移酵素によあるいはタウ・タンパク質の凝集に対する効果についるメチル化などの代謝を受け，循環血流中に入るため，ての生化学的及び薬理学的特性は報告されていない．

未変化体はほとんど血液中には存在しない 10）11）．

そこで Docampo-Palacios らは，それらの特性を解明す2008 年に Ono らは，ブドウ由来のポリフェノールるために，（＋）-カテキンメチル化抱合体 3，4，（−）-エピ抽出物（GSPE；カテキンやその重合物であるプロシアニジン主成分）が，in vitro で Aȕ のオリゴマー化とフィカテキンメチル化抱合体 5，6，（＋）-カテキン及び（−）-

ブリル化を防ぐ可能性があることを報告した 12）．また，された抱合体 7，10，11，12，及び合成方法が確立さ

Wang らは，AD のマウスモデルである Tg2576 マウス

れていない（＋）-カテキンメチル化グルクロン酸抱合体に GSPE を経口投与すると，脳内の Aȕ オリゴマーを8，9 の合成研究を行った 20）．

減少させ，認知機能の低下を大幅に軽減させる可能性

メチル化抱合体の合成においては，González-Manzano．さらに，彼らは GSPE がタウ・タンパ

らによって報告された方法を応用して 19），1 または 2ク質の凝集を阻害し，既に凝集しているタウ・タンパをヨウ化メチルとアセトン中で反応させ，メチル化抱を示唆した

13）

エピカテキングルクロン酸抱合体とそれらがメチル化．加えて，合体である 3-6 を得た（図 2）20）．これらを高速液体クAD の TMHT マウスモデルを GSPE で処理した結果，ロマトグラフィー（HPLC）でモニターした結果，4' 位

ERK 1/2 によりリン酸化されるタウ・タンパク質のが優先的にメチル化されていることが明らかとなっThr181 及び Ser396/400/404 でのリン酸化の低下と同時た．さらに，HPLC 分析によって，（+）-3'-O-メチル-カに，脳における不溶性タウ・タンパク質の蓄積を有意

テキン 3 と（＋）-4'-O-メチル-カテキン 4 の比率は 3：7

ク質を解離させる作用もあることを示した

14）6）に減少させることを発見した ．彼らは，そのうちのであり，（−）-3'-O-メチル-エピカテキン 5 と（−）-4'-O-（＋）- カテキン（1），（−）- エピカテキン（2）の血漿中にメチル-エピカテキン 6 の比率は 4：6 であることが算存在する代謝物が，（＋）- カテキン-5-O-ȕ-グルクロニド出された．これらメチル基の位置は，NMR の HMBC‫؂‬‫؂ ؂‬

図2

メチル化抱合体の合成方法

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トピックス

スペクトルにより帰属され，他のメチル化抱合体の形ヒドロキシ基を TBS 基で保護した．
（b）TFA を用いて成は検出されなかったことから，この反応条件下での選択的に 5 位の TBS 基を脱保護し，グルクロン酸抱合メチル化の優先部位が B 環であることが示された 20）．

体を形成するためのヒドロキシ基のみを無保護としグルクロン酸及び，メチル化グルクロン酸抱合体のた．
（c）トリクロロアセトアミドイル-Į-D-グルクロン

合成については，それらの出発原料となる 1 と 2 は共酸メチルを糖供与体として，抱合体 25-30 とした．こに pH 5 以下では重合反応が，pH 9 以上では C 環が開れらは，精製せずに次の反応へ進んだ．
（d）メチルエス

きエピメリ化などの副反応が起こってしまう問題がテ ル 基 の ア ル カ リ 加 水 分 解， 及 び（e）TBAF に よ るあった．そこで，pH の変化による副反応を防ぐため，ヒドロキシ基を tert-ブチルジメチルシリル（TBS）基にTBS 基の脱保護により 7-12 を得ることに成功した（図より保護した．TBS 基はヒドロキシ基に容易に導入す

合成したこれらの化合物は，カテキン代謝物が示す

3）20）．

ることができ，さまざまな反応条件下で安定しているAD 原因物質の生成に対する阻害作用を解明するため上に，穏やかな条件下で選択的に脱保護することがでの研究に役立てることができる．

きる．目的物の合成は図 3 に示す（a）（- e）の 5 ステッ

一方最近，カテキン及びその重合物の摂取刺激が，プで行った．
（a）1 及び 2 と過剰の TBSCl を反応させ，視床下部の神経活動を亢進させること 21），また海馬に

25
25
7%622

F PHWK\OWUL2 WULFKORURDFHWDPLGR\O Į'JOXFXURQDWH%)兟(W 2'&0cPROHFXODUVLHYHVK䰳

27%6&2&+

2$F2

22$F

2$F2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 

図3

DQG5
DQG5
DQG5
DQG5
DQG5
DQG5

5 + &+5 + +5 &+ 5 + &+5 + +5 &+ 

グルクロン酸及びメチル化グルクロン酸抱合体の合成方法

82〔ビタミン 96 巻トピックス

おける生体神経生成を促すことも報告されている 22）．
カテキン類の脳への作用の解明には，代謝物の合成を含む様々なアプローチが必要であり，その全容が解明されることで新たな AD 治療薬の開発へ応用できる可能性がある．

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