産業技術総合研究所(以下、産総研)は、ミドリムシ(EOD-1 株)由来の多糖類(パラミロン)から水溶性高分子を作製し、メタボリックシンドロームに関連する指標を改善する作用を示すことを確認したと発表した。
この成果は、産総研バイオメディカル研究部門 分子細胞育種研究グループの芝上基成上級主任研究員と、アルチザンラボおよび神鋼環境ソリューションとの共同研究によるもので、詳細は5月24日〜26日に東京国際フォーラムなどで開催される第61回日本糖尿病学会年次学術集会で発表される。
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ミドリムシ由来の物質、カチオン化パラミロン誘導体によるメタボリックシンドローム改善効果の可能性(出所:産総研ニュースリリース※PDF)
これまで、糖尿病に至る前のメタボリックシンドロームの治療では食事制限や運動が行われてきたが、 その効果は個人差が大きいため、効率よく内臓脂肪を抑制する薬剤が求められている。
現在、食欲抑制剤としてサノレックス一種だけが国内で使用できるが、うつ病などの副作用が問題とされている。また 近年では、胆汁酸吸着レジンが、脂質異常症に対する効果に加えて糖尿病に対する効果が注目を集めているが、使用により膨満感や便秘、まれに腸管穿孔や腸閉塞に至った症例が報告されている。
GLP-1は、インスリン分泌を促すホルモンのひとつであることから、糖尿病治療薬開発の重要なターゲットであるが、生体内では数分以内に壊れてしまうため、その作用を長続きさせるための薬剤の開発が続けられている。また、2型糖尿病患者ではGLP-1 分泌量が少ないことから、その分泌を刺激する薬剤の開発も求められていた。
胆汁酸は、腸管内で脂肪とともにミセルと呼ばれる小胞体を形成し、小腸上皮細胞から吸収されるが、吸収された胆汁酸の大半は再利用される。従来の多くの胆汁酸吸着剤に共通する作用メカニズムは、腸管内で胆汁酸を吸着して排泄することで胆汁酸の腸肝循環が妨げられ、肝臓 内でコレステロールから胆汁酸への合成が進行し、結果としてコレステロールの血中濃度が低下することになると考えられている。そこで、この作用メカニズムに則り、カチオン化パラミロン誘導体の分子設計を行った。
パラミロンは水に溶けない多糖類であるが、カチオン性官能基を導入したカチオン化パラミロン誘導体は水溶性となる。今回、高脂肪食肥満モデルマウスにこの誘導体を与えたところ、マウスの内臓脂肪量が減少し、体重増加の抑制作用が確認された。また、インスリン分泌に関与するため糖尿病治療薬開発 の重要なターゲットとなっているホルモン(グルカゴン様ペプチド-1(GLP-1))が、この誘導体を投与しなかった対照群に比べて3倍多く分泌されることが確認された。さらに、インスリン抵抗性が改善された可能性があると考えられた。
産総研は今後、パラミロン誘導体によるGLP-1分泌促進の作用メカニズムの解明とパラミロンやその誘導体の構造の最適化を念頭に、大学などの研究機関や製薬企業を含めた新たな研究開発体制の構築に取り組むということだ。
