本研究は、がん代謝機構を標的とする薬剤探索研究で見出したNPD403およびNPD723をシードとして、独自のケモプロテオミクス基盤を用いてそれらの標的分子・作用機序を明らかにし、構造最適化によるリード展開をして新規抗がん剤を開発することを目的とする。今年度の主な成果を以下に示す。NPD403（GLUTs）のバックアップスクリーニングで見出した NPD10084 は、ピルビン酸キナーゼ M2（PKM2）を標的とし、PKM2 と β-catenin や STAT3 とのタンパク質間相互作用を阻害することで下流シグナルを抑え、大腸がんマウスゼノグラフトモデルで抗腫瘍活性を示す。NPD10084 の類縁体評価で、より活性が強い 2 種の類縁体を見出し、それらの作用解析を進めた。NPD723（活性本体は H-006）は、強力かつ選択的な DHODH 阻害剤である。H-006 の構造最適化を進め、H-006 より活性や物性が向上した複数の H-006 誘導体を見出した。AO-009（indoluidin D）は、NPD723 のバックアップスクリーニングで見出した新たなDHODH 阻害剤である。AO-009 誘導体の一つである AO-040（indoluidin E）は、肺がんマウスゼノグラフトモデルで顕著な抗腫瘍活性を示す。AO-009 および AO-040 の JFCR39 セルパネル解析、ChemProteoBase 解析およびメタボローム解析を行い、両化合物が標的分子 DHODH に高い選択性を示すことを明らかにした。
バックアップセルベーススクリーニングにより、新たに NPD971 を見出した。NPD971 はさまざまながん細胞の増殖を阻害する。NPD971 の標的分子を明らかにする目的で 2DE-CETSA 解析を行った結果、NPD971 は HSP70 や HSC70 と結合することがわかった。NPD971 を処理した細胞では、HSP70 によって発現が制御されている XIAP や Survivin の発現量の低下が観察された。さらに、NPD971 は大腸がんマウスゼノグラフトモデルで有意な抗腫瘍活性を示した。以上のことより、NPD971 は HSP70/HSC70 を標的とし、抗がん活性を示すことが示唆された。