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つねたけいさやま
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1 平成 20 年度新技術説明会アミロイド線維形成阻害剤を用いたアミロイドーシスの治療熊本大学大学院医学薬学研究部病態情報解析学分野講師城野博史

2 研究背景アミロイドーシス生体内にアミロイド ( ナイロン様の重合物質 ) が沈着し臓器障害を引き起こす病気ーナイロンの配列に似ているー

アミロイドーシスの分類 [ 全身性アミロイドーシス ] 免疫グロブリン性アミロイドーシス 1) AL アミロイドーシス L 鎖 (λ,κ) 2) AH アミロイドーシス Ig ( Ig Gl (γ1) ) 二次性アミロイドーシス AA 家族性アミロイドーシス 1) FAP Ⅰ トランスサイレチン 2) FAP Ⅱ トランスサイレチン 3) FAP Ⅲ アポAⅠ 4) FAP Ⅳ ゲルソリン 5)

3 アミロイドーシスの分類 [ 全身性アミロイドーシス ] 免疫グロブリン性アミロイドーシス 1) AL アミロイドーシス L 鎖 (λ,κ) 2) AH アミロイドーシス Ig ( Ig Gl (γ1) ) 二次性アミロイドーシス AA 家族性アミロイドーシス 1) FAP Ⅰ トランスサイレチン 2) FAP Ⅱ トランスサイレチン 3) FAP Ⅲ アポAⅠ 4) FAP Ⅳ ゲルソリン 5) 家族性地中海熱 (FMF) アポSAA 6) Muckle-Wells 症候群アポSAA 7) 家族性腎アミロイドーシスリゾチーム 8) 家族性腎アミロイドーシスフィブリノーゲンA [ 限局性アミロイドーシス ] 脳アミロイドーシス 1) アルツハイマー型痴呆 β 前駆蛋白 2) 脳血管アミロイドーシス β 前駆蛋白 3) 遺伝性アミロイド性脳出血 β 前駆蛋白 4) 遺伝性アミロイド性脳出血シスタチンC 5) クロイツフェルトヤコブ病プリオン蛋白内分泌アミロイドーシス 1) 甲状腺髄様癌 ( プロ ) カルシトニン 2) Ⅱ 型糖尿病インスリノーマアミリン 3) 限局性心房性アミロイド ANP 皮膚アミロイドーシスケラチン? 限局性結節性アミロイドーシス L 鎖透析アミロイドーシス β2- ミクログロブリン角膜アミロイドーシスラクトフェリン老人性アミロイドーシストランスサイレチン Ando Y, et al: Lab Invest 2002

4 トランスサイレチン (TTR) 家族性アミロイドポリニューロパチー (FAP) の原因蛋白質 β-sheet rich な構造肝臓脳脈絡叢網膜膵 α 細胞で産生される約 90% % 以上が肝臓で産生される生体内では 4 量体を形成し - サイロキシン (T4 ) - レチノール結合蛋白質 (RBP) を介したビタミン A の輸送体としての役割約 109 の mutation の報告 FAP の発症 4 量体で挙動

5 TTR の Mutations (127 個のアミノ酸中 109 の mutation ) 年 6 月 No 点変異 Gly 6 Ser Cys 10 Arg Leu 12 Pro Met 13 Ile Asp 18 Glu Asp 18 Gly Val 20 Ile Ser 23 Asn Pro 24 Ser Ala 25 Ser Val 28 Met Val 30 Gly Val 30 Ala Val 30 Leu Val 30 Met Phe 33 Val Phe 33 Ile Phe 33 Leu Arg 34 Thr Lys 35 Asn Ala 36 Pro Asp 38 Ala Glu 42 Gly Glu 42 Asp Phe 44 Ser Ala 45 Thr Ala 45 Asp Ala 45 Ser Gly 47 Ala Gly 47 Val Gly 47 Glu Gly 47 Arg Thr 49 Ala Thr 49 Ile Ser 50 Arg Ser 50 Ile Glu 51 Gly Ser 52 Pro Gly 53 Glu Glu 54 Gly Glu 54 Lys Leu 55 Pro Leu 55 Arg His 56 Arg Leu 58 His 沈着部位非アミロイト原性変異眼, 心臓, 末梢神経髄膜, 末梢自律神経非アミロイト原性変異末梢自律神経髄膜手根管, 心臓眼, 心臓, 末梢神経手根管, 心臓, 末梢神経末梢神経末梢自律神経眼, 髄膜自律神経, 心臓心臓, 末梢自律神経眼, 髄膜, 末梢自律末梢自律神経眼, 末梢神経末梢自律神経心臓, 末梢神経心臓, 末梢自律神経手根管, 眼末梢神経, 心臓心臓, 末梢自律神経心臓心臓, 末梢自律神経心臓心臓心臓心臓, 末梢自律神経心臓, 末梢自律神経末梢神経末梢自律神経心臓, 末梢神経心臓, 末梢神経末梢自律神経心臓, 末梢自律神経心臓心臓, 末梢自律, 腎臓髄膜, 神経眼, 末梢自律神経心臓, 末梢自律神経眼, 心臓, 自律神経髄膜, 末梢神経心臓手根管, 心臓集積地 na USA UK South America Hungary Germany, USA Portugal, USA USA USA Portugal USA USA, Germany, USA Various countries UK Israel USA Italy France USA, USA, Russia France Ireland Italy Italy Sweden Italy, Germany Sri Lanka Germany France, Italy, France, Italy USA England, UK France England USA, Taiwan Germany USA USA, Germany No 点変異 Leu 58 Arg Thr 59 Lys Thr 60 Ala Glu 61 Lys Phe 64 Leu Phe 64 Ser Ile 68 Leu Tyr 69 His Lys 70 Asn Val 71 Ala Ile 73 Val Asp 74 His Ser 77 Phe Ser 77 Tyr Tyr 78 Phe Ile 84 Thr Ile 84 Ser Ile 84 Asn Glu 89 Lys Glu 89 Gln His 90 Asn Ala 91 Ser Ala 97 Gly Ala 97 Ser Gly 101 Ser Pro 102 Arg Arg 104 His Arg 104 Cys Ile 107 Val Ile 107 Met Ala 108 Ala Ala 109 Ser Ala 109 Thr Ala 109 Val Leu 111 Met Ser 112 Ile Tyr 114 His Tyr 114 Cys Tyr 116 Ser Thr 119 Met Ala 120 Ser Val 122 Ala Val 122 Ile Val 122 del Pro 125 Ser 沈着部位心, 手根管, 眼, 自律心臓, 末梢自律神経手根管, 心臓末梢神経手根管, 心, 末梢神経眼, 髄膜, 末梢神経心臓眼手根管, 眼, 末梢神経手根管, 眼, 末梢神経末梢自律神経非アミロイト原性変異末梢神経心臓, 腎臓, 末梢神経末梢神経, 手根管心臓, 末梢自律神経手根管, 眼, 心, 髄膜眼, 心臓心臓, 末梢神経心臓, 末梢神経非アミロイト原性変異手根管, 心, 末梢神経末梢神経, 心臓心臓, 末梢神経非アミロイト原性変異非アミロイト原性変異非アミロイト原性変異非アミロイト原性変異手根管, 心, 末梢神経心臓, 末梢神経非アミロイト原性変異末梢神経非アミロイト原性変異非アミロイト原性変異心臓心臓, 末梢神経手根管心, 眼, 末梢自律, 髄膜手根管, 末梢神経非アミロイト原性変異心臓, 末梢自律神経眼, 心臓, 末梢神経心臓心臓, 末梢神経非アミロイト原性変異集積地 Italy Ireland USA, Italy Canada, England Germany, USA Scotland Germany France, Spain Bangladesh Germany France France, USA Italy Germany USA, Hungary Italy USA Italy Portugal, Germany France France Germany Germany Germany Denmark Italy France USA Africa UK USA, Africa USA Italy Saraiva MJM, Human Mutation 2001, 17: ( 一部改変 )

6 FAP TTR Met30 in the world Sweden Portugal

7 わが国の FAP の分布 FAP Met30 (30 番目のバリンメチオニン ) Arg47 その他の点変異 Lys61 Ile50 Arg58 Lys47 Gly42 Leu30 Val67 His114 Val107 熊本 Cys114 His104 Glu18 Ile49 Arg50 Gly97 Ala38 Leu30 Ando Y. et al. Arch Neurol 2002, 2005

8 熊本大学で発見フォローしている FAP 患者韓国釜山 Cys114 (1) Ile50 (34) Carrier (4) Lys61 Cys114 (34) Carrier (4) His104+Met30 (1) His104 (3) Carrier (4) Glu18 (1) Met30 (179) Carrier (6) Ile49 (3) Carrier (3) Ando Y. et al. Biochem Biophys Res Commun, 1998; Arch Neurol, 2005

9 TTR Met30 の mutation によるアミロイド沈着末梢神経後根神経節

10 FAP の進行度による患者の変化 Stage 1 Stage 2 Stage 3 Stage 4

11 熊本大学における FAP に対する肝移植治療 * 異型 TTR のほとんどが肝臓から産生される ( 人 ) 終日就労半日就労自宅療養男名, 女名,, 計名年齢年齢 40.5±7.9 歳平均罹病期間 2 年 6 ヶ月ヶ月平均手術後経過期間 5 年 5 ヶ月ヶ月ドミノ肝移植 16 例 ( 熊本大学 13 例 )- (2008 年 7 月現在 ) Ando Y et al, Lancet 1995, 1996, 1997, Transplantation 1996, 2002, 2004

12 肝移植治療の問題点 1. ドナー不足が深刻である 2. 進行した患者では無効である 3. 終生免疫抑制剤を服用しなければならない 4. 多大な医療費がかかる 5. 未発症者を予防する手段にはなり得ない肝移植によらない新たな治療法の開発

13 アミロイド線維形成機構を基に考案した治療戦略肝臓四量体 TTR 単量体 TTR アミロイド化 TTR 遺伝子治療肝移植産生四量体安定化活性酸素除去療法解離新規アミロイド線維ミスフォールディング形成阻害剤異型 TTR BSB 治療重合アミロイド線維

14 研究開発の目的肝移植によらない新たな FAP 治療法の開発新規アミロイド線維形成阻害剤の治療薬としての可能性

15 新規アミロイド線維形成阻害剤の特性タンパク質の安定化凝集沈殿形成の抑制ミスフォールディング抑制単量体 TTR アミロイド線維形成機構新規アミロイド線維形成阻害剤蛋白質の安定化ミスフォールディング凝集抑制抑制? アミロイド化 TTR ミスフォールディング

16 新規アミロイド線維形成阻害剤共存時の TTR のアミロイド線維形成能評価 * p <0.01 vs. TTR alone * * TTR alone (mm) 新規アミロイド形成阻害剤は TTR のアミロイド形成を抑制する

17 新規アミロイド線維形成阻害剤共存時の TTR のアミロイド線維形成能評価 TTR alone TTR + 新規アミロイド形成阻害剤 * * * * * * 新規アミロイド形成阻害剤のアミロイド形成抑制効果は持続的である

18 新規アミロイド線維形成阻害剤共存時の TTR のアミロイド線維形成能評価 [ 電子顕微鏡 ] TTR alone TTR + アミロイド線維形成阻害剤新規アミロイド形成阻害剤は TTR のアミロイド形成を抑制する

19 新規アミロイド線維形成阻害剤共存時の TTR の二次構造評価 [ q ] (x10-5 )(deg-cm 2 /mole) [ 円偏光二色性 (CD) スペクトル解析 ] TTR + 阻害剤 40 mm TTR + 阻害剤 20 mm TTR + 阻害剤 10 mm TTR alone Wavelength (nm) 新規アミロイド線維形成阻害剤は TTR アミロイド線維形成に伴う β シート構造の上昇を抑制する

20 各種誘導体共存時の TTR のアミロイド形成能評価 p <0.01 vs. TTR alone * TTR alone + 誘導体 A + 誘導体 B + 誘導体 C 誘導体 B が最も著明な抑制効果を示す

21 総括新規アミロイド線維形成阻害剤は TTR のアミロイド線維形成を抑制 ( 用量依存的持続的 ) TTRアミロイド線維形成過程におけるβシート構造の上昇を抑制本抑制効果は各種誘導体間の修飾の差異により変化 ( 誘導体 A < 誘導体 C < 誘導体 B ) 新規アミロイド線維形成阻害剤は安全性機能性経済性に優れている医薬品製剤にも広く利用されている新規アミロイド線維形成阻害剤 FAP の新規治療薬

22 想定される用途アミロイド線維の沈着によって臓器障害が引き起こされる難治性アミロイドーシスの予防治療 FAP アルツハイマー病クロイツフェルトヤコブ病( 狂牛病 ) アミロイド様物質がたまるハンチントン病遺伝性アミロイドーシスなど想定される業界製薬業界バイオライフサイエンス関連企業企業への期待本剤の効果ならびに安全性の検討本阻害剤に対する様々な化学修飾効果の増強安全性の向上 DDS の改善

23 実用化に向けた展望と課題単量体 TTR ミスフォールディングアミロイド化 TTR ミスフォールディング抑制新規アミロイド線維形成阻害剤誘導体のスクリーニング抑制メカニズムの解明 FAP モデルマウスで効果確認 FAP 患者の治療難治性アミロイドーシスの治療法の開発

24 本技術に関する知的財産権発明の名称 : アミロイド線維形成抑制剤出願番号 : 特願出願人 : 熊本大学発明者 : 安東由喜雄城野博史有馬英俊お問い合わせ先熊本大学イノベーション推進機構 TEL: FAX: liaison@jimu.kumamoto-u.ac.jp

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™·”õ/sec3_p63_84/fiü“eflÅ Section3 64 1 65 Section 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 Babara E. Ainsworth et al. Med. Sci. Sports. Exevc.1993 66 67 Section 3 1 10 9 8 1 2 3 4 7 6 5 6 7 5 1 2 3 4 68 69 Section 3 2 70 Section 3

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