酸化ステロール誘導性細胞死の抑制剤の発明（特許第6143435号）
2018年2月22日

同志社大学
生命医科学部・浦野泰臣

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アルツハイマー病 (AD)
認知機能低下、人格の変化を主な症状とする認知症の一種
大脳皮質や海馬における神経細胞の著しい脱落に加え、老人斑の沈着と神経原線維変化を特徴とする

推定患者数(2010年）
日本：約250万人
世界：約2000万人

2アルツハイマー病の発症仮説
年齢
アミロイドbの産生、蓄積、老人斑形成

リン酸化タウの蓄積、神経原線維変化

神経細胞死

臨床症状
軽度認知障害認知症
3アルツハイマー病と治療薬
コリンエステラーゼ阻害薬
例：アリセプト（ドネペジル）【エーザイ】

アリセプトHP

NMDA受容体拮抗薬
例：メマリー（メマンチン）【第一三共】
ただし両方とも対症療法であって根治療法ではない

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アルツハイマー病治療薬のパテントマップ

治療薬の開発には既存の方法と異なるアプローチが重要 5脳内コレステロール代謝と24S-hydroxycholesterol
OHCholesterol
24-hydroxylase(CYP46A1)

HOCholesterolHO

24S-hydroxycholesterol(24S-OHC)

神経細胞×Cholesterol

脳血液脳関門血流

肝臓 (胆汁酸に代謝される)
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24S-OHCとアルツハイマー病との関わり○アルツハイマー病 (AD) や脳血管性認知症患者の血漿中で24S-OHCが増加している．

J. Lipid Res 41 (2000) 195-198○ADや軽度認知症患者の脳脊髄液中で24S-OHCが増加している．

Neuroscience Lett. 425 (2007) 78-82○AD患者の老人斑周辺でCYP46A1が高発現している．
J. Biol. Chem. 279 (2004) 34674-34681

24S-OHCの増加がADの発症や進行に関与している？
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24S-OHCは濃度依存的に神経細胞を傷害する
cell viability (% of control)

細胞毒性
**

**

**
**

**

SH-SY5Y (ヒト神経芽細胞腫)
ラット初代神経細胞

01

10**
****

100

24S-OHC (mM)mean ± S.D. (n=3) , **p < 0.01 versus control (0 mM), Tukey, ANOVA
Yamanaka K. et. al, JBC, (2011) 286, 24666-24673

8

24S-OHCは神経細胞毒性を示す
AD進行における神経細胞死関与している可能性
24S-OHCによる神経細胞障害メカニズムは？
アポトーシス？ ネクローシス？

24S-OHCはネクロトーシス様細胞死を誘導する
ネクロトーシスとは・・・
アポトーシスが抑制された条件下で起きる
代替的なプログラム細胞死
Yamanaka K. et. al, JBC, (2011) 286, 24666-24673

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24S-OHCによって脂肪滴様の構造物が形成されるControl50 mM 24S-OHC

SH-SY5Y cells

脂肪滴：
中性脂質 (コレステロールエステル，トリアシルグリセロール等) を貯蔵するリン脂質一重層のオルガネラ
Nile red染色：
中性脂質に親和性が高く，脂肪滴に取り込まれて，蛍光を発する試薬10

Acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase (ACAT)ACATとは ・・・・ コレステロールエステル合成を触媒する小胞体に存在する酵素

・ ACAT1とACAT2の2つのアイソザイムが存在（脳では主にACAT1）
Acyl-CoA

CoASH

コレステロール

コレステロールエステル

ACATEx.) cholesteryl oleate11脂肪滴様の構造物の形成はACAT阻害剤によって阻害される
24S-OHCACAT阻害剤

DMSO

EtOH

12ACAT阻害剤は24S-OHC誘導性細胞死を抑制する(%viability
CellCellcontrol)
ofcontrol)(%ofviability

120**

100

80

24S-OHC
24S-OHC(-)(-)

60

24S-OHC
24S-OHC (+)(+)

40

200Control
ControlControl

ACAT1inhibitorinhibitor
ACAT
inhibitor
ACAT

mean ± S.D. (n=3) , **p < 0.01 versus Control + 24S-OHC, Tukey, ANOVA

Yamanaka K et. al, Cell Death Dis. (2014) 5:e990「細胞死抑制剤」 特許第6143435号

13ACATは24S-OHCも基質とする

Acyl-CoA

CoASH

コレステロール

コレステロールエステル

ACAT
24S-OHC エステル

24S-OHC
OH

Acyl-CoA

CoASH

OH

HO

Takabe W et al, J Lipid Res. (2016) 50:2005-201414「ヒドロキシコレステロール脂肪酸エステルの検出方法」特開2017-62135

24S-OHCによる細胞死誘導機構
24S-OHC
細胞膜

脂肪滴様構造神経細胞死

脂肪酸

ACAT阻害剤

ACAT1
小胞体

認知障害
Yamanaka K et. al, Cell Death Dis. (2014) 5:e990
Takabe W et al, J Lipid Res. (2016) 50:2005-2014「細胞死抑制剤」 特許第6143435号

15アルツハイマー病治療薬としてのACAT阻害剤の応用
年齢
アミロイドbの産生、蓄積、老人斑形成

リン酸化タウの蓄積、神経原線維変化

神経細胞死

ACAT阻害剤

臨床症状
軽度認知障害認知症
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ドラッグリポジショニング
ヒトでの安全性と体内動態が既に確認されている既存薬から，新たな薬効を見つけ出し，実用化につなげるという研究手法
上市医薬品の開発プロセス
臨床開発
前臨床開発
候補品選択
リード化合物最適化
リード化合物創製
標的同定と検証

LG

MarketPhase
I-III

PD

ドラッグリポジショニング
開発期間の短縮やリスク軽減、コストダウンを可能にし、成功確率を上げることが期待出来る。

CSLO
消耗

Seed 研究からの開発には膨大な資金と長期間を要し消耗する。

TIV

ACAT阻害剤：動脈硬化治療薬として臨床第二相試験までの実績有り→ AD治療薬としてのドラッグリポジショニング
17→ 臨床開発への円滑な移行Cell viability (% of control)

ACAT1選択的阻害剤は24S-OHC誘導性細胞死を抑制する

**

**

**

**

**

**

**0.1

0.20.5125 (mM)**Control 00.01 0.05

ACAT1選択的阻害剤（興和株式会社）[1] JST A-STEP・シーズ顕在化タイプ 2014-2015[2] JST A-STEP・シーズ顕在化タイプ 2015-2016[3] 科研費 基盤（C） 2016-2018

mean ± S.D. (n=3 x 6),**p < 0.01 versus vehicle+24S-OHC,
Tukey, ANOVA

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発表論文・出願[1] Yamanaka K. et al, J Biol Chem, (2011) 286, 24666-24673[2] Yamanaka K. et al, Cell Death Dis, (2014) 5:e990[3] Vo DK. et al, Steroids, (2015) 99, 230-237[4] Noguchi N. et al, FRBM, (2015) 87, 366-72[5] Shibuya K. et al, Bioorg Med Chem, (2016) 24, 2559-2566[6] Takabe W. et al, J Lipid Res, (2016) 57, 2005-2014[7] Nakazawa T. et al, JSBMB, (2017) 169, 69-76[8] 「細胞死抑制剤」 特許第6143435号[9] 「ヒドロキシコレステロール脂肪酸エステルの検出方法」 特開2017-62135[10] 「経鼻投与用医薬組成物」 特願2016-222605
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アルツハイマー病克服に向けた本発明の貢献
アルツハイマー病のない健康長寿社会の実現

経済的貢献 • 社会的貢献•ACAT阻害剤によるアルツハイマー病の根本的治療•24S-OHCエステル体測定でアルツハイマー病早期発見20