PAF依存性炎症を特異的に抑える
新規ペプチド性薬剤の開発
いわき明星大学 薬学部薬学科
研究助手 佐藤 陽
ビオチニル化ペプチド化合物は、動物試験においてPAF炎症を劇
的に抑制したことから、PAFを標的とした全く新しいタイプの抗炎症
剤として、PAFが関わる炎症性疾患の予防・治療に対し有効な手段
を提供することが期待できる。
気管支喘息
関節炎
皮膚炎
アナフィラキシー
血小板活性化因子
（PAF）
炎症
虚血性脳血管障害
抑制
ビオチニル化ペプチド化合物
本技術の概要
・炎症性の脂質メディエー
ターとして、気管支喘息や
皮膚炎など様々な炎症性
疾患の病態形成に深く関
わっている。
・PAFを標的とした薬剤は
未だ実用化されていない
技術の背景
PAF
Lyso-PAF
Lipid Bilayer
Phosphatidylcholine (PC)
結 合
酸化LDL認識結合性ペプチド
血小板活性化因子（PAF）
方 法
動物：Wistar系ラット ♂ (5-8週令)
ペプチド：P4, P21とそれらのビオチニル化
ペプチド化合物 (BP4, BP21)
各種ペプチド
(0-20 nmol/匹)を
皮下
又は
静脈内
投与
直後（
皮下
）/
15分後（
静脈内
）
PAF (C16,
1 nmol/匹)を
後肢肉趾間に
皮下
投与
PAFにより惹起される
足の浮腫容積を
水置換法を用いて
ミリリットル（ml）
単位で測定
60分後
・P4～P29の計10種類
・
Try-Lys-Asp-Gly (YKDG)
配列を活性中心
・酸化LDLを特異的に認識・結合
し、その生理活性を顕著に抑制。
In vivo
におけるペプチドの抗PAF活性評価を行った。
酸化LDL認識結合性ペプチド
P29 IKNASLSWGKW
YKDG
DKDAEITSEDVQQK
P24 LSWGKW
YKDG
DKDAEITSEDVQQK
P21 IKNASLSWGKW
YKDG
DKDAEI
P16 LSWGKW
YKDG
DKDAEI
P15 IKNASLSWGKW
YKDG
P11 WGKW
YKDG
DKD
P9 WGKW
YKDG
D
P7
YKDG
DKD
P6 W
YKDG
D
P4
YKDG
(2) Lyso-PAF
-4000 0 4000 8000 12000 16000 200000
5
10
15
20
25
30
Flu or es ce nc e in te sn ity ch an ge (c oun ts per sec ond)Lyso-PAF (µM)
P21 (-)
P21 (+)
**
***
**
* ***
***
(1) PAF
-10000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 700000
5
10
15
20
25
30
Flu or es ce nc e in te ns ity ch an ge (c oun ts per sec ond)PAF (µM)
P21 (-)
P21 (+)
*
*
*
*
*
*
あらかじめ固定化した各濃度のPAF (C16)またはlyso-PAF (C16)に対し、ビオチニル化ペプチド化合物BP21 (1 µM)を添加・反応 後、ユーロピウム (Eu3+) 標識化ストレプトアビジンを用いたDELFIA解析を行った。いずれのデータも、平均値± S.D. (n = 3)で示し た。 *P < 0.05, **P < 0.005, ***P < 0.001（いずれもBP21単独と比較）時間分解蛍光法を用いたペプチド (
P21
)と
PAF/lyso-PAFの結合解析
酸化LDL認識結合性ペプチドの一種である
P21
が、
PAF、lyso-PAFの各濃度に依存した結合性を示した。
ペプチド化合物 (
BP21
,
BP4
)による
PAF誘発足浮腫抑制効果
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
浮
腫
(m
l)
BP4
(10 nmol)
BP21
(10 nmol)
*
*
*
*
##
Each value represents the mean ± S.D. of 3-4 rats.
## P < 0.05 compared to vehicle-treated rats, * P < 0.05 compared to PAF alone-treated rats.
BP21
,
BP4
はともに、劇的な
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
浮
腫
(m
l)
##
*
Rats were treated by intraplantar injection with BP21 or biotinylated RGDS tetrapeptide derived from fibronectin (10 nmol/rat) 15 min prior to PAF (1 nmol/paw) or the solution. One hour after the PAF stimulus, paw oedema was quantified by measuring the increase in paw volume (ml). Each value represents the mean ± S.D. of 3-4 rats.
## P < 0.05 compared to vehicle-treated rats, * P < 0.05 compared to PAF alone-treated rats.
YKDG
配列を有するペプチドは、
特異的に抗PAF活性を示す
YKDG
配列を有するペプチドの
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
浮
腫
の
変
化
(ml
)
P21 (nmol)
(1)
P21
各種ペプチド (
P21
,
P4
,
BP21
,
BP4
)の
静脈内投与量とPAF誘発足浮腫抑制の相関
(2)
P4
Each value represents the mean ± S.D. (n = 3). * P < 0.05, ** P < 0.01 compared to PAF alone-treated rats.
■
P21
■
P4
0
0.1
0.2
0.3
0.4
浮
腫
の
変
化
(ml
)
P4 (nmol)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
浮
腫
の
変
化
(ml
)
P4 (nmol)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
浮
腫
の
変
化
(ml
)
P21 (nmol)
(1)
P21
/
BP21
各種ペプチド (
P21
,
P4
,
BP21
,
BP4
)の
静脈内投与量とPAF誘発足浮腫抑制の相関
(2)
P4
/
BP4
Each value represents the mean ± S.D. (n = 3). * P < 0.05, ** P < 0.01 compared to PAF alone-treated rats.
* * *
*
**
*
*
■
BP21
■
P21
■
BP4
■
P4
BP4
,
BP21
はその用量に依存した、
安定した抗PAF活性を示す：
ペプチドに結合した
ビオチン
が重要な役
割を担っている。
y = -36.715x + 57.673 R² = 0.93
-20
0
20
40
60
80
100
-0.5
0
0.5
1
1.5
% of
con
tr
ol
log [BP21 (nmol)]
y = -42.932x + 62.684 R² = 0.98980
20
40
60
80
100
-0.5
0
0.5
1
1.5
% of
con
tr
ol
log [BP4 (nmol)]
ID
50= 1.62 (nmol)
ID
50= 2.00 (nmol)
各種ビオチニル化ペプチド化合物のPAF活性50 %阻害量 ID50 を算出した。横軸には各種ペプチド化合物の投与量 (nmol) をlog対数で
示し、縦軸には各対照群の足浮腫容積変化を100 %としたときの、各投与量における足浮腫容積変化 (%) を 平均値 ± S.D. (n = 3) として示した。
各種ビオチニル化ペプチド化合物 (
BP21
,
BP4
)の
静脈内投与量と抗PAF活性の相関
(1)
BP21
(2)
BP4
ID
50
値
BP4
≒
BP21
：
ペプチド中のYKDG配列が
ペプチドの抗PAF活性に対し
重要な役割を担っている。
-1
0
1
2
3
4
5
0.1
1
10
Fl
uo
re
sc
enc
e
in
te
ns
ity
cha
ng
e
PAF (µM)
(A) PAF
**
**
**
**
**
**
-1
0
1
2
3
4
5
0.1
1
10
Fl
uo
re
sc
enc
e
in
te
ns
ity
cha
ng
e
Lyso-PAF (µM)
(B) Lyso-PAF
**
**
**
**
**
*
(A) PAF or (B) lyso-PAF was incubated with PBS (pH 7.4) in the absence (open circles) or presence of 0.4 µM BP21 (closed circles) or P21 (closed squares) for 30 min for 37°C, and the fluorescence intensity measurements were performed at an excitation wavelength of 295 nm and an emission wavelength of 348 nm. Each value represents the change in fluorescence compared to the lipid-free sample and is
presented as mean ± S.D. (n = 3) * P < 0.05, ** P < 0.005, compared to the intensity of the lipid-free sample.
トリプトファン蛍光を指標とした
P21/BP21とPAF/lyso-PAFの相互作用解析
■
BP21
■
P21
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Vehicle
－
20 nmol
BP21
3.4 µmol
CV-3988
Alprazoram
6.5 µmol
浮
腫
(m
l)
*
*
##
ビオチニル化ペプチド化合物 (
BP21
)と
既知PAF受容体拮抗剤
の抗PAF活性の比較
前
処 置
Each value represents the mean ± S.D. of 3 rats. ## P < 0.05 compared to vehicle-treated rats. * P < 0.05 compared to PAF alone-treated rats.
BP21
は、既知PAF受容体拮抗剤の150-
300分の1の投与モル量（約40分の1投与
量）と、低用量で顕著な抗PAF活性を示
した。
PAF
PAF受容体拮抗剤
×
1. 結 合
ビオチニル化ペプチド
化合物
×
PAF受容体
2. 遮 断
拮 抗
炎症活性
ビオチニル化ペプチド化合物とPAF受容体拮抗剤の
PAF活性阻害機構の違い
従来技術とその問題点
現在、PAFを対象とした薬剤として、PAF受容体拮
抗剤などが多く開発・研究されているが、
・局所投与では効果を示すが、全身投与では効果
不十分である
・PAF以外のリゾリン脂質/酸化リン脂質の受容体に
も結合し、予期しない副作用を有する可能性がある
などの問題点を有している。
⇒
PAFを対象とした薬剤は未だ実用化されるまで
には至っていない。
新技術の特徴・従来技術との比較
本ビオチニル化ペプチド化合物は、
１．既知PAF受容体拮抗剤の150～300分の1の投与
モル量（約40分の1の投与量）と、非常に低用量で
劇的かつ用量依存的な抗PAF作用を有する。
２．局所投与のみならず全身投与でも抗炎症効果を
発揮できる。
３．PAF分子を標的とした全く新しいタイプの抗炎症
剤として期待できる。
１．ビオチニル化ペプチド化合物は、極めて少ない投与
量（
既知PAF受容体拮抗剤の150～300分の1投与モ
ル量
）で局所・全身投与いずれにおいても、有効で安
全に抗炎症効果を発揮する。
２．PAFを標的とした薬剤は未だ実用化されていない。
本技術の実用化により、非常に大きな市場規模が期
待される。
３．PAFが深く関わる様々な炎症性疾患で苦しむ患者
さんのQOL向上に大きく貢献できる。
産業界へのアピールポイント
想定される用途
本ビオチニル化ペプチド化合物は、PAFにより誘
発される炎症に対して確実な抗炎症効果を発揮す
る。本技術は、以下に示す各事業への用途で利用
されることが期待される。
１．医療用医薬品事業
２．一般医薬品事業など：OTC医薬品、
化粧品、健康食品など
３．動物用医薬品事業
実用化に向けた課題
本化合物はペプチドであることから、生体内で
の安定性が問題となる。
ドラッグデリバリーシステム（DDS）
や
特殊ペプ
チド合成
などの様々な技術を用いて、生体内で
の安定性に優れたビオチニル化ペプチド化合
物を創出する必要がある。
企業への期待
実用化されることを強く希望します。
実用化のための企業の研究・開発力
：開発パイプライン、製品化システム、 臨
床開発力など
ビオチニル化ペプチド化合物の
抗炎症剤シーズとしての提供
企 業
私 達
本技術に関する知的財産権
• 発明の名称：抗PAF活性を有する
ビオチニル化ペプチド化合物
• 出願番号 ：特願2012-035530
• 優先権主張番号：特願2011-041833
• 公開番号 ：特開2012-193166
（公開日：2012年10月11日）
• 出願人 ：学校法人明星学苑
• 発明者 ：佐藤 陽、蝦名 敬一
21
