パデュー大学の化学者が、これまで「治療不可能」とされていた癌タンパク質に対抗する化合物の合成法を発見した。この化合物は、さまざまな種類の癌に有効である可能性がある。パデュー大学癌研究センターの化学教授であるMingji Dai博士は、北米原産の低木から発見された希少な化合物にヒントを得て、同僚とともにこの化合物を研究し、費用対効果に優れた効率的な合成方法を発見した。この合成法は、2021年3月11日にJournal of the American Chemical Societyのオンライン版に掲載された論文に記載されている。この論文は、「Curcusone Diterpenesの全合成とターゲットの同定（Total Synthesis and Target Identification of the Curcusone Diterpenes）」と題されている。
この化合物（Curcusone D）は、乳癌、脳腫瘍、大腸癌、前立腺癌、肺癌、肝臓癌など、多くの癌に見られるタンパク質に対抗できる可能性がある。BRAT1と呼ばれるこのタンパク質は、以前はその化学的特性から「治療不可能」とされていた。研究チームは、スクリプス研究所のAlexander Adibekian博士のグループと共同で、Curcusone DとBRAT1を結びつけ、Curcusone Dを初のBRAT1阻害剤として検証した。
Curcusone は、ジャトロファ・クルカス（写真）という低木に由来する化合物で、パージナッツとも呼ばれる。アメリカ大陸が原産で、アフリカやアジアなどの他の大陸にも広がっている。この植物は、古くから癌治療などの薬効があるとされ、また安価なバイオディーゼルの原料としても提案されている。Dai 博士は、このCurcusone A、B、C、Dという化合物群に注目した。
Dai博士は、「我々は、これらの化合物の新しい構造に非常に興味を持った」と述べている。「この化合物は非常に強力な抗癌作用を示しており、癌と闘うための新しいメカニズムにつながる可能性がある。」
研究者らは、この化合物を乳癌細胞でテストし、Curcusone Dが癌細胞を停止させるのに非常に効果的であることを発見した。彼らが標的としていたBRAT1というタンパク質は、癌細胞のDNA損傷反応とDNA修復を制御している。癌細胞は非常に速く成長し、たくさんのDNAを作る。もし科学者たちが、癌細胞のDNAにダメージを与え、それを修復できないようにすれば、癌細胞の成長を止めることができるのだ。
「この化合物は、癌細胞を死滅させるだけでなく、その移動を止めることができる」とDai博士。「もし、癌の転移を防ぐことができれば、患者はより長く生きることができる」。
癌患者の命を守るためには、癌の全身への広がり（転移）を防ぐことが重要だ。癌が元の臓器から体のさまざまな部位に移動し始めると、新たな症状が現れ、患者の命を脅かすことになる。
Dai博士は、「癌細胞を死滅させ、移動を阻止するためには、他の化合物が有効だ」と述べている。「しかし、BRAT1タンパク質を阻害することに関しては、他にそのような化合物はない。」
Dai博士とそのチームは、Curcusone Dが単独でも効果的であるが、併用療法の一部としてはさらに効果的であると考えている。この研究者らは、すでに米国食品医薬品局（FDA）で承認されているDNA損傷剤と一緒にCurcusone Dを試験し、この併用療法がより効果的であることを確認した。
癌治療薬としての Curcusone を研究する上での難しさの1つは、Curcusoneの原料である低木が一般的で安価であるにもかかわらず、少量の化合物を得るためには大量の低木が必要であることだ。さらに、研究者たちが興味を持っている化合物を、潅木の根に含まれる他の化学物質から分離するのは難しい。
「自然界では、この植物はこの化合物をあまり生産しない。小さじ1/4程度の物質を得るためには、この植物の乾燥した根を45kgほど必要とし、その収量は0.002%だ。
もし、この物質が癌治療に有効であれば、薬剤師はより多くの物質を必要とするので、このわずかな収穫量は生産に影響する。さらに、化合物が豊富にあれば、研究が容易になり、短時間で済み、コストも削減できる。だからこそ、新しい合成法は非常に重要なのだ。」とDai博士は述べた。「この合成法を使えば、生物学的研究のために、より純度の高い形でより多くの化合物を作ることができ、この分野を発展させることができる。そこから、その化合物のアナログを作って、効力を高めたり、副作用の可能性を減らしたりすることができる。」
次のステップは、この化合物が人間に対して毒性がないことを確認するための試験だが、この化合物の原料である低木は、多くの文化圏で伝統的な薬として使用されてきたため、研究者らはこの点について楽観的だ。すでに、他の企業の研究者たちが、自分たちが研究している癌でこの化合物を試してみたいと申し出ており、新たな治療法への期待が寄せられている。
「最も成功した抗癌剤の多くは、自然界から生まれたものだ」とDai博士。「これまでに成功した癌治療薬の多くは自然界からもたらされたものだ。我々は、これまで誰も考えつかなかったものを探している。化学的な知識があれば、興味のある分子を作って、その生物学的機能を研究することができる」。
BioQuick News:Plant Shrub Chemical (Curcusome D) Synthesized in Lab Offers Possibility of Targeting Previously “Undruggable” Cancer Protein (BRAT1) Involved in Many Different Cancers
