国内で問題となる寄生虫症の予防並びに治療に関する研究開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25fk0108680h0003
- 統合プロジェクト(三期)
感染症プロジェクト
- 統合プロジェクト(二期)
医薬品プロジェクト<第二期>
- 事業名
新興・再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 治療に関する研究
研究の性格: 医薬品開発<新規化合物>
研究モダリティ: 低分子医薬品<分子量<600>
開発フェーズ: 基礎
ICD-10大分類: 感染症および寄生虫症
対象疾患領域: 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等> , 病原体の研究 , AMR
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2024)
研究開発目的: 治療に関する研究
研究の性格: 医薬品開発<新規化合物>
研究モダリティ: 低分子医薬品<分子量<600>
開発フェーズ: 基礎
ICD-10大分類: 感染症および寄生虫症
対象疾患領域: 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等> , 病原体の研究 , AMR
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2023)
研究開発目的: 治療に関する研究
研究の性格: 医薬品開発<新規化合物>
研究モダリティ: 低分子医薬品<分子量<600>
開発フェーズ: 基礎
ICD-10大分類: 感染症および寄生虫症
対象疾患領域: 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等> , 病原体の研究 , AMR
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- 代表研究機関
- 国立大学法人東京大学
- 研究代表者
(2025) 野崎智義, 国立大学法人東京大学, 大学院医学系研究科・教授
(2024) 野崎智義, 国立大学法人東京大学, 大学院医学系研究科 教授
(2023) 野崎智義, 国立大学法人東京大学, 大学院医学系研究科・教授
- 研究期間
- 2023年度 - 2026年度
- 課題への総配分額
- 118,151 千円
- 研究概要(2025)
- 探索により発見された抗赤痢アメーバ活性を有する候補化合物の安全性評価を継続する。さらに、薬効と安全性の向上を目的とした構造の最適化により、臨床研究に適応できる化合物を得ることを目指す。構造展開・薬効評価に関しては、キノキサリン等のシリーズの構造展開を継続し、有望化合物に関しては、ハムスター肝膿瘍、マウス腸炎モデルでの薬効の評価を実施する。薬効に優れ初期の毒性試験をパスした有望候補化合物に関しては、更に後期の安全性試験を実施する。作用機序の解析では、候補化合物の標的ならびに薬剤耐性機構を遺伝学的手法ならびに化学的・生化学的な手法で同定し、証明する。
- 研究概要(2024)
- 抗赤痢アメーバ活性をもつ3-4種の化合物シリーズを候補化合物として、薬効の上昇と安全性の担保を目的とした構造の最適化により、リード化合物を得ることを目指す。構造展開・薬効評価に関しては、キノキサリン、アミノプリンのシリーズの構造展開を継続し、有望化合物に関しては、動物モデル(ハムスター肝膿瘍)での薬効の評価を実施する。残りのシリーズに関しても同様の戦略で誘導体化と評価を行う。代謝安定性を肝ミクロソーム存在下での分解等により評価する。作用機序の解明は主要な2つのシリーズに関して、作用機構に関与すると示唆された遺伝子に関してノックダウンあるいは過剰発現赤痢アメーバ株を作出し、遺伝子の必須性と薬剤感受性の評価を実施する。その他のシリーズに関しては、ビオチン化等の化学修飾を行い、アフィニティ精製により、標的タンパク質を同定する。
- 研究概要(2023)
- 国内で問題となるマラリア、エキノコックス症、赤痢アメーバ症、クリプトスポリジウム症、トリコモナス症、アカントアメーバ角膜炎に対する薬剤・ワクチンの研究開発を展開する。具体的には、(1)赤痢アメーバ・クリプト・エキノに対する候補阻害剤の構造展開とインビボ・エクスビボ試験、初期毒性・安全性試験等を実施し、今後の後期非臨床試験~臨床試験を展開できるリードを提示する。(2) 高頻度変異原虫を用い、新規・既存の赤痢アメーバ薬剤やマラリア薬剤の作用機序を解明し、薬剤耐性の出現頻度を予測する。 (3)赤痢アメーバの発症や重症度を規定する腸内細菌と赤痢アメーバ病原性遺伝子発現に対する効果を証明する。(4)トリコモナス・アカントに対する阻害剤の探索と創薬と(5)肝内型原虫を標的としたマラリアワクチン創生に不可欠な遺伝子発現と休眠・増殖制御の解明を達成する。本研究の成果は、国内の重要な寄生虫症に対して、新しい構造と作用機序をもち、未だ耐性のない新しい予防・治療薬リードを提供するという社会的、医療的、経済的な価値を持つことが期待される。
研究成果情報
2024
2023
成果の概要
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赤痢アメーバ創薬に関しては、キノキサリンならびに微生物化学研究所の天然化合物ライブラリーから新規発見したバリラクトンに関し、動物での治療効果評価、物理化学的試験、初期安全性試験を実施した。キノキサリンの2誘導体のうち1化合物に関しては、経口投与での有効性、溶解度、膜透過性、代謝安定性、遺伝毒性など全ての項目に関して問題がないことが確認された。薬剤の作用機序を理解するために、野生型原虫と高頻度突然変異誘発型原虫(赤痢アメーバミューテーター)から耐性原虫を作出した。キノキサリン耐性株の全ゲノム解析を実施し、耐性に伴う遺伝子変異を特定した。また、感受性株からキノキサリン・バリラクトン耐性株を作成し、感受性株と並行して薬剤暴露の有無での遺伝子発現プロファイルを取得、解析した。バリラクトンを微生物大量培養物から精製し、安全性試験に供給することを可能とした。赤痢アメーバ症のプロバイオティクス開発では、bai 遺伝子 (bile acid inducible genes) を有する腸内細菌がもたらす腸内環境による赤痢アメーバ病原抑制系の構築に成功した。また、ゲノム非依存性の高/低病原性クローンの作成を行い、赤痢アメーバ・シングルセル解析を開始した。
クリプトスポリジウム症創薬ではアスコフラノンによるAOX阻害は培養系でトロフォゾイトとメロン期に効果があり、1% O2低酸素環境下で効果が増強することが示した。エキノコックス症創薬では原頭節ステージがフマル酸呼吸と酸素呼吸の両者を使用することが判り、両者を同時阻害する化合物を再合成し両呼吸鎖活性の阻害を確認した。アスコフラノン誘導体単独とアトバコンとの併用効果の治療実験を行った。アカントアメーバ症とトリコモナス症の創薬については植物および微生物抽出物の探索から、複数の微生物培養物から目的化合物の精製を進めた。
マラリアの薬剤耐性機構解析に関しては、タイ・カンボジア国境地域に由来する熱帯熱マラリア原虫臨床分離株(MRA1236株)からゲノム編集技術により熱帯熱マラリアミューテーターの作成に成功した。MRA1236株はアルテミシニン耐性およびクロロキン耐性に関与するKelch13およびCRT遺伝子に変異を持ち両薬剤に対して耐性を示した。本株にアルテミシニンを継代負荷し、高度耐性化した変異体を作成した。
クリプトスポリジウム症創薬ではアスコフラノンによるAOX阻害は培養系でトロフォゾイトとメロン期に効果があり、1% O2低酸素環境下で効果が増強することが示した。エキノコックス症創薬では原頭節ステージがフマル酸呼吸と酸素呼吸の両者を使用することが判り、両者を同時阻害する化合物を再合成し両呼吸鎖活性の阻害を確認した。アスコフラノン誘導体単独とアトバコンとの併用効果の治療実験を行った。アカントアメーバ症とトリコモナス症の創薬については植物および微生物抽出物の探索から、複数の微生物培養物から目的化合物の精製を進めた。
マラリアの薬剤耐性機構解析に関しては、タイ・カンボジア国境地域に由来する熱帯熱マラリア原虫臨床分離株(MRA1236株)からゲノム編集技術により熱帯熱マラリアミューテーターの作成に成功した。MRA1236株はアルテミシニン耐性およびクロロキン耐性に関与するKelch13およびCRT遺伝子に変異を持ち両薬剤に対して耐性を示した。本株にアルテミシニンを継代負荷し、高度耐性化した変異体を作成した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Hirai M, Arai M, Hayamichi S, Uchida A, Sudo M, Kubota R, Shinzawa N, Mita T. Deletion of the chloroquine resistance transporter gene confers reduced piperaquine susceptibility to the rodent malaria parasite Plasmodium berghei. Antimicrob Agents Chemother. 2025, 69(4):e0158924. doi: 10.1128/aac.01589-24.
2. Jiang, H., Santos, H. J., and Nozaki, T. Tetraspanin-enriched microdomains play an important role in pathogenesis in the protozoan parasite Entamoeba histolytica. PLoS Pathog 20: e1012151, 2024. doi: 10.1371/journal.ppat.1012151.
3. Wulansari D, Jeelani G, Yazaki E, Nozaki T. Identification and characterization of archaeal-type FAD synthase as a novel tractable drug target from the parasitic protozoa Entamoeba histolytica. mSphere 9(9):e0034724, 2024. doi: 10.1128/msphere.00347-24.
4. Shimoyama M, Nakada-Tsukui K, and Nozak T. EhRacM differentially regulates macropinocytosis and motility in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. PLoS Pathog 20(11):e1012364, 2024. doi: 10.1371/journal.ppat.1012364.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Antiprotozoal compounds identified by cell-based screening of natural product library. Mihoko Mori, Haruka Ohno, Defi Kartika Sari, Ghulam Jeelani, Hideyuki Muramatsu, Masayuki Igarashi, Kazuro Shiomi, Tomoyoshi Nozaki. International Meeting on Amebiasis 2024, 2024/12/6, International, poster.
不明 / ポスター
2. New strategy for the optimization of Taqman qPCR for Entamoeba histolytica by Droplet digital PCR, Akira Kawashima, Yasuaki Yanagawa, Rieko Shimogawara, Kenji Yagita, Hiroyuki Gatanaga, Koji Watanabe, 2024 ASTMH Annual Meeting, November 14, 2024, New Orleans, Louisiana, Oral presentation
国外 / 口頭
3. Optimization of Taqman qPCR for Entamoeba histolytica Using Droplet digital PCR: A New Approach, Akira Kawashima, Yasuaki Yanagawa, Rieko Shimogawara, Kenji Yagita, Hiroyuki Gatanaga, Koji Watanabe, December 5, 2024, International Meeting on Amebiasis 2024, Nagasaki, Japan, Oral presentation
国内 / 口頭
4. Epidemiological strategy for STI amebiasis: Think about asymptomatic chronic infection in human disease. Koji Watanabe, Akira Kawashima, Yasuaki Yanagawa, Hiroyuki Gatanaga, Rieko Shimogawata, Kenji Yagita, Chien-Ching Hung. December 5, 2024, International Meeting on Amebiasis 2024, Nagasaki, Japan, Oral presentation
国内 / 口頭
5. Optimization of Taqman qPCR for Entamoeba histolytica using Droplet digital PCR, Akira Kawashima, Hiroyuki Gatanaga, Koji Watanabe, Japan-Taiwan Joint Symposium on HIV/AIDS, December 7, 2024, Yokohama, Japan, Oral presentation
国内 / 口頭
6. Optimization of TaqMan-based quantitative PCR diagnosis for Entamoeba histolytica using Droplet Digital PCR, Akira Kawashima, Hiroyuki Gatanaga, Koji Watanabe, 25th International Conference on Emerging Infectious Diseases (EID) in the Pacific Rim of the USJCMSP, March 13, 2025, Tokyo, Japan, Poster presentation and flash talk
国内 /
7. Amebiasis as a comorbidity of PLWH. Koji Watanabe, Akira Kawashima, Yasuaki Yanagawa, Hiroyuki Gatanaga. 25th International Conference on Emerging Infectious Diseases (EID) in the Pacific Rim of the USJCMSP (AIDS Panel Meeting), March 15, 2025, Tokyo, Japan, Oral presentation
国内 / 口頭
8. Droplet digital PCR を用いた赤痢アメーバの定量 PCR 検出系の最適化のための新規戦略, 川島 亮, 柳川 泰昭, 下河原 理江子, 八木田 健司, 潟永 博之, 渡辺 恒二, 第94回日本寄生虫学会学術集会総会, 2025/3/18, 大阪, 日本, 口頭
国内 / 口頭
9. アメーバ赤痢の診断と治療について. 渡辺恒二. 第35回日本臨床寄生虫学会. 2024/6. 東京都, 日本, 口頭 (特別招待講演)
国内 /
10. ゲノムマイニングを基盤とした糸状菌代謝産物の抗マラリア活性スクリーニン,早苗海斗、平井誠、浅井禎吾、美田敏宏1、2025/03/19, 国内、口頭
国内 / 口頭