脂質輸送を制御する生活習慣病予防薬開発のための基礎的研究

文献情報

• 文献番号: 200614053A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 脂質輸送を制御する生活習慣病予防薬開発のための基礎的研究
• 課題番号: H16-創薬-061
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 最上 知子(国立医薬品食品衛生研究所)

研究分担者(所属機関)

• 横山　信治(名古屋市立大学大学院医学研究科)
• 藤本　康之(帝京大学薬学部)
• 坂井薫(三菱ウェルファーマ（株）創薬第二研究所)
• 島田浩志(三菱ウェルファーマ（株）創薬第二研究所)
• 松倉竹雄(あすか製薬(株)　)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 政策創薬総合研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究費: 10,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

血管壁マクロファージなどにコレステロールが蓄積すると動脈硬化の原因となる。HDL（High Density Lipoprotein）はコレステロールを細胞外に運び出し、胆汁酸への転換・排泄の場である肝臓に輸送する機能を持つ。本研究では、[1]末梢細胞でのHDL産生、[2]肝臓でのコレステロール・胆汁酸排出の促進により動脈硬化性疾患を防ぐ新たな方法を探るとともに、[3]コレステロールの胆汁酸への転換促進がもたらす抗肥満・抗糖尿病作用の機序を明らかにする。

研究方法

膜トランスポーターATP-binding cassette transporter A１（ABCA1）の発現増加によるHDL形成の促進を図り、肝臓でのコレステロール・胆汁酸排出の促進に関与する脂質メディエーターを同定する。また、コレステロールの胆汁酸への転換を促進する胆汁酸吸着樹脂による抗肥満・抗糖尿病作用を解明する。

結果と考察

[1]HDL産生の促進：1)ABCA1と相同性の高いABCA7の機能について、HDL新生能を検討した。2)炎症性蛋白質であるSerum Amyloid A (SAA)がapoA-Iと同様のHDL新生能を持つこと、3)免疫抑制剤cyclosporineがprobucolと同様にABCA1の活性阻害と分解抑制を同時に行うことが示された。4)カルシウムアンタゴニストverapamilのABCA1遺伝子プロモーター活性化を担う核内転写因子を見いだした。5)低用量のプロブコールのHDL上昇作用機序を解析した。6)ヒト肝由来培養細胞から単離した脂肪滴に、アシルCoAを基質とする中性脂質合成活性を検出した。
[2] 肝臓でのコレステロール・胆汁酸排泄の促進と抗肥満・抗糖尿病作用： 1)FXRリガンド胆汁酸の構造活性相関を検討し、C-7β位の置換基導入によるFXR-コアクチベーター会合減少・転写活性低下作用を見いだした。2)胆汁酸吸着樹脂投与は高脂肪食負荷マウスで強い抗肥満作用・抗糖尿病作用を示し、褐色脂肪組織の熱産生関連遺伝子の増加によるエネルギー代謝亢進作用が示唆された。

結論

動脈硬化抑制の新手法を探るために、HDL形成におけるABCA1/A7の遺伝子転写制御や炎症性タンパクSerum Amyloid Aの役割、免疫抑制剤cyclosporineの影響を明らかにし、肝臓からのコレステロール・胆汁酸排泄に関わるFXRリガンドの構造活性相関に関する新知見を得た。また、胆汁酸吸着樹脂に熱産生関連遺伝子発現増加作用を見いだした。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-26
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200614053B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 脂質輸送を制御する生活習慣病予防薬開発のための基礎的研究
• 課題番号: H16-創薬-061
• 研究年度: 平成18(2006)年度
• 研究代表者(所属機関): 最上 知子(国立医薬品食品衛生研究所)

研究分担者(所属機関)

• 横山信治(名古屋市立大学大学院医学研究科)
• 藤本康之(帝京大学薬学部)
• 坂井　薫(三菱ウェルファーマ（株）創薬第二研究所)
• 杉本佳奈美(三菱ウェルファーマ（株）創薬第二研究所)
• 島田浩志(三菱ウェルファーマ（株）創薬第二研究所)
• 松倉竹雄(あすか製薬(株))

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 政策創薬総合研究
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成18(2006)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

血管壁マクロファージなどにコレステロールが蓄積すると動脈硬化の原因となる。HDL（High Density Lipoprotein）はコレステロールを細胞外に運び出し、胆汁酸への転換・排泄の場である肝臓に輸送する機能を持つ。本研究では、[1]末梢細胞でのHDL産生、[2]肝臓でのコレステロール・胆汁酸排出の促進により動脈硬化性疾患を防ぐ新たな方法を探るとともに、[3]コレステロールの胆汁酸への転換促進がもたらす抗肥満・抗糖尿病作用の機序を明らかにする。

研究方法

膜トランスポーターATP-binding cassette transporter A１（ABCA1）の発現増加によるHDL形成の促進を図り、肝臓でのコレステロール・胆汁酸排出の促進に関与する脂質メディエーターを同定する。また、コレステロールの胆汁酸への転換を促進する胆汁酸吸着樹脂の作用を解明する。

結果と考察

[1]HDL形成を促進し末梢細胞へのコレステロール蓄積を防ぐために、膜トランスポーターABCA1の発現促進をはかり、カルシウムアンタゴニストならびにフィブラートによるABCA1転写活性化の機序、LXRα選択的活性化の有用性、免疫抑制剤cyclosporineのABCA1活性阻害と分解促進作用を明らかにした。また、アポA-I刺激による細胞内シグナル伝達と細胞質内脂質蛋白質複合体（CLPP）によるコレステロール輸送系の起動を見いだした。炎症反応に関係するABCA7による貪食作用およびSAAによるHDL形成を明らかにした。長鎖脂肪酸の脂肪滴形成促進作用を見いだし、アシルCoA合成酵素（ACS）4の脂肪滴形成・退縮への関与を阻害剤を用いて示した。
[2] 肝臓でのコレステロール・胆汁酸排泄の促進と抗肥満・抗糖尿病作用
胆汁酸吸着樹脂はハムスター、2型糖尿病KKAyマウス、高脂肪食負荷正常マウスにおいて、抗肥満、抗糖尿病作用を示すことを見いだした。肝臓における核内受容体FXRの活性抑制作用、褐色脂肪組織における熱産生促進が示唆された。胆汁酸トランスポーターBSEP発現促進作用を示す脂質性メディエーター・胆汁アルコールを見いだし、FXR活性化の構造と活性の関係を明らかにした。

結論

動脈硬化抑制の新手法として、末梢細胞でのHDL形成促進・コレステロール蓄積抑制、肝臓からのコレステロール・胆汁酸排泄促進の方法を探った。ABCA1、ABCA7の遺伝子転写制御やHDL形成の機序、細胞内脂肪滴退縮、脂質メディエーターの構造と活性に関する新知見を得るとともに、胆汁酸吸着樹脂に強い抗肥満・抗糖尿病作用を見いだした。

公開日・更新日

• 公開日: 2007-04-16
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200614053C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: HDL欠損症の原因遺伝子として近年見いだされたABCA1や類似のABCA7について機能や遺伝子発現の制御機構、細胞内コレステロール輸送システムCLPP、また核内受容体FXRを制御する脂質メディエーターなどを発見し、胆汁酸代謝制御による肥満・糖尿病の改善作用を見いだすなど、学術的意義の高い新知見を数多く得た。これらの成果はJ. Biol.Chem.等の一流紙に掲載された。
• 臨床的観点からの成果: HDL上昇薬は、スタチンでは完全に解決できない冠動脈疾患のリスク低減の手段として期待されている。当研究は、HDL上昇薬創製につながる多くの知見を得るとともに、臨床上繁用されている抗高脂血症薬や降圧剤のHDL上昇機序を明らかにした。また、コレステロール低下薬の胆汁酸吸着樹脂が抗肥満・抗糖尿病作用を示す新知見を得ており、メタボリックシンドローム治療の手段として期待される。
• ガイドライン等の開発: 特に無し
• その他行政的観点からの成果: 近年、食習慣の急激な変化や運動量の低下から生活習慣病が急増し、その対策は急務である。本研究では、メタボリックシンドロームのリスクである低HDL血症、肥満、糖尿病の改善に直接つながる知見を得ており、飽食の時代のなか高齢化を迎える日本において、本研究の社会的意義は大きい。
• その他のインパクト: HDL上昇薬の候補発見についての成果は、平成16年10月に共同通信より記事として配信された。また平成16・17年の２度にわたり日本薬学会年会において一般報道機関向けハイライト集の演題トピックスとして選抜された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 28件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 3件
• 学会発表(国内学会): 25件
• 学会発表(国際学会等): 1件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Nishimaki-Mogami T, Une M, Fujino T, et al.; Identification of intermediates in the bile acid synthetic pathway as ligands for the farnesoid X receptor. ; J. Lipid Res., , 45 , 1538-1545 (2004)
• 原著論文2: Fujino T, Une M, Nishimaki-Mogami T, et al. ; Structure-activity relation- ship of bile acids and bile acid analogs in regard to FXR activation. ; J. Lipid Res. , 45 , 132-138 (2004)
• 原著論文3: Suzuki S, Nishimaki-Mogami T, Yokoyama S, et al. ; Verapamil increases the apolipoprotein- mediated release of cellular cholesterol by induction of ABCA1 expression via an LXR-independent mechanism. ; Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. , 24 , 519-525 (2004)
• 原著論文4: Sugimoto K, Yokoyama S, et al.; A Inhibitor of acylCoA: cholesterol acyltransferase increases expression of ATP-binding cassette transporter A1 and thereby enhances the apoA-I-mediated release of cholesterol from macrophages.; Biochim. Biophys. Acta , 1636 , 69-76 (2004)
• 原著論文5: Arakawa R、 Yokoyama S, et al. ; Phosphorylation and Stabilization of ATP Binding Cassette Transporter A1 by Synthetic Amphiphilic Helical Peptides; J. Biol. Chem. , 279 , 6217-6220 (2004)
• 原著論文6: Okuhira K, Yokoyama S, et al.; Potential Involve- ment of Dissociated Apolipoprotein A-I in the ABCA1-Dependent Cellular Lipid Release by High Density Lipoprotein. ; J. Lipid Res. , 45 , 645-652 (2004)
• 原著論文7: Wu C, Yokoyam S, et al. ; Probucol Inactivates ABCA1 in Plasma Membrane for its Function to Mediate Apolipoprotein Binding and HDL Assembly and for its Proteolytic Degradation. ; J Biol. Chem. , 279 , 30168-30174 (2004)
• 原著論文8: Yamauchi Y, Yokoyama S, et al.,.; Intracellular Cholesterol Mobilization Involved in the ABCA1/ Apolipoprotein-Mediated Assembly of High Density Lipoprotein in Fibroblasts. ; J. Lipid Res , 45 , 1943-1951 (2004)
• 原著論文9: Tamehiro N, Nishimaki-Mogami T, et al.. ; Riccardin C: A natural product that functions as a liver X receptor (LXR)alpha agonist and an LXRbeta antagonist.; FEBS Lett., , 579 , 5299-5304 (2005)
• 原著論文10: Arakawa R, Nishimaki-Mogami T, Yokoyama S, et al. ; Fenofibric acid, an active form of fenofibrate, increases apoAI-mediated HDL biogenesis by enhancing transcription of ABCA1 gene in an LXR-dependent manner.; Arterioscl. Thromb. Vasc. Biol. , 25 , 1193-1197 (2005)
• 原著論文11: Tsujita M, Wu C-A, Yokoyama S, et al. ; On the Hepatic Mechanism of HDL Assembly by the ABCA1/ ApoA-I Pathway. ; J Lipid Res. , 46 , 1193-1197 (2005)
• 原著論文12: Ito J, Yokoyama S, et al.; Astrocytes produce and secrete fibroblast growth factor-1 that promotes production of apoE-high density lipoprotein in a manner of autocrine action. ; J. Lipid Res. , 46 , 679-686 (2005)
• 原著論文13: Hayashi M, Yokoyama S, et al. ; Heterogeneity of high density lipoprotein generated by ABCA1 and ABCA7.; J. Lipid Res. , 46 , 1703-1711 (2005)
• 原著論文14: Nishimaki-Mogami T, Une M. et al,; 5-Bile alcohols function as farnesoid X receptor antagonists. ; Biochem. Biophys. Res. Commn. , 339 , 386-391 (2006)
• 原著論文15: Ito J, Yokoyama S, et al. ; Apolipoprotein A-I increases association of cytosolic cholesterol and caveolin-1 with microtubule-cytoskeletons in rat astrocytes.; J. Neurochem. , 97 , 1034-1043 (2006)
• 原著論文16: Abe-Dohmae S, Yokoyama S, et al. ; Serum amyloid A generates high-density lipoprotein with cellular lipid in an ABCA1- or ABCA7-dependent manner. ; J. Lipid Res. , 47 , 1542-1550 (2006)
• 原著論文17: Iwamoto N, Yokoyama S, et al. ; ATP-binding cassette transporter A7 expression is regulated by cellular cholesterol through the sterol responsive/regulatory element 2 pathway and associated with phagocytic activity. ; J. Lipid Res. , 47 , 1915-1927 (2006)
• 原著論文18: Masuda Y, Fujimoto Y, Takano T, et al. ; ADRP/adipophilin is degraded through the proteasome-dependent pathway during regression of lipid-storing cells. ; J. Lipid Res. , 47 , 87-98 (2006)
• 原著論文19: Fujimoto Y, Takano T, et al.; Long-chain Fatty Acids Induce Lipid Droplet Formation in a Cultured Human Hepatocyte in a Manner Dependent of Acyl-CoA Synthetase. ; Biol. Pharm. Bull., , 29 (11) , 2174-2180 (2006)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -