攻撃的な大腸癌細胞でアポトーシスを元に戻す真菌化合物の全合成に成功

癌細胞は、多くの場合、増殖するために特別なテクニックを使用する。 彼らは突然変異によって「プログラムされた死」を無効にし、生涯が終わったときに死ぬことを「忘れ」、代わりに成長し続ける。 東京理科大学の研究チームは、特定の癌細胞で自己破壊プログラムを再活性化できる真菌化合物を大量に人工的に生産し、潜在的な癌治療戦略を提供する方法を開発した。すべてのヒトの体細胞には一定の寿命があり、その間に体細胞は本質的な義務を果たす。 この寿命の終わりに、それらは老化に達し、もはやそれらの義務を果たすことができなくなり、死ぬ。 この自殺死は、アポトーシスと呼ばれるプロセスを通じて遺伝子にプログラムされ、新鮮で若くて健康な細胞がそれらを置き換える方法を作るために、自己破壊させる。

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p53と呼ばれる特別な遺伝子の変異は、このアポトーシスのプロセスを妨げることがある。 老化、紫外線、および／またはさまざまな変異原性化合物によって引き起こされるこれらの変異は、アポトーシスを無効にし、死なずに増殖し続ける「ゾンビ」細胞をもたらし、無効にする変異を広げ、健康な作動細胞を不死の腫瘍の急速な成長に置き換える。 これが我々が癌と呼んでいる病気で、どの体細胞が突然変異を起こしているかによって様々な形をとる。

以前に研究者は、アスコキタ(Ascochyta)と呼ばれる糸状菌の種でFE399と呼ばれる抗癌化合物を特定した。これは、穀物などの一般的な食用作物を苦しめることがある。 この化合物は二環式デプシペプチド (depsipeptide) であり、癌性のヒト細胞、特に結腸直腸癌の細胞にアポトーシスを誘導することが示されているが、それらはまだin vitroであり、抗癌剤としての可能性があることを示している。
[編集者注：デプシペプチドは、そのアミド-C（O）NHR-基の1つ以上が対応するエステル-C（O）ORで置き換えられたペプチドだ。 多くのデプシペプチドには、ペプチド結合とエステル結合の両方がある。 それらは主に海洋および微生物の天然物に含まれている。 いくつかのデプシペプチドは抗癌特性を示すことがわかっている。">

残念ながら、さまざまな化学的複雑さのために、FE399化合物は精製が容易ではなく、癌治療における広範なアプリケーションの計画を妨げてきた。 したがって、真菌からFE399を自然に抽出することは商業的に実現可能な方法ではないことは明らかであり、強力な抗癌剤の可能性があるにもかかわらず、この特定の化合物の研究は停滞していた。
新しい抗癌治療への期待が魅力的だったことから、東京理科大学 理学部 応用化学科の椎名勇教授、殿井貴之講師と東京理科大学のチームはこの挑戦を受け入れた。 「我々は結腸癌を治療できるリード化合物を作りたかったが、FE399の全合成を通じてこれを行うことを目指した」と椎名教授は述べた。

全合成は、市販の前駆体を使用して複雑な分子を完全に化学合成（生成）するプロセスであり、大量生産が可能だ。
東京理科大学チームの広範な研究成果は、2020年6月8日にEuropean Journal of Organic Chemistry でオンラインで公開された。 この論文は「抗腫瘍デプシペプチドFE399とそのS-ベンジル誘導体の全合成：マクロラクタム化アプローチ（Total Synthesis of the Antitumor Depsipeptide FE399 and its S‐Benzyl Derivative: A Macrolactamization Approach.）」と題されている。

チームは、最初に、デプシペプチドの構造を特定する必要があると考えた。 これは簡単で、市販の安価な材料を使用して簡単に実行できた。 この単純な開始に続いて、後続の手順には多くの手順が必要であり、異性体の分離に失敗したときに小さな障害が発生した。
しかし、チームはその大きな成果として、質量分析と核磁気共鳴の研究により、プレート上の3つのスポットが既知のFE399と同じ化学的特徴を示すことが確認され、FE399を合成で正常に再作製できることがわかり、その努力は報われた。

彼らの技術は、全体の歩留まりが20％であることがわかった。これは、将来の大規模生産計画に非常に有望だ。 「この新たに生成された化合物が大腸癌患者に前例のない治療オプションを提供し、それにより疾患の全体的な結果を改善し、最終的に患者の生活の質を改善できることを願っている」と椎名教授は述べている。

他の固形癌および血液ベースの癌の治療におけるFE399の効率をテストするには、さらなる研究が必要であり、大量生産の前に、FE399分子の生物活性と構造を評価する必要がある。 しかし、今のところ、東京理科大学のチームはその発見に胸躍らせており、この研究が結腸直腸癌患者の治療に役立つことを信じている。

BioQucik News:Newly Synthesized Fungal Compound Can Turn Apoptosis Back On in Aggressive Cancer Cells, Particularly in Colorectal Cancer

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