天然ペプチド新しい骨修復剤としての可能性を示唆

バーミンガムの研究者は、天然ペプチド (小さなタンパク質) である PEPITEM が、既存の薬剤よりも明らかに優れた、骨粗鬆症やその他の骨量減少疾患の治療のための新しい治療薬として有望であることを示しました。

PEPITEM (ペプチド内皮細胞遊走阻害剤) は、2015 年にバーミンガム大学の研究者によって初めて特定されました。

Cell Reports Medicine に掲載された最近の研究 では、PEPITEM が加齢に伴う筋骨格疾患を逆転させる新しい早期臨床介入として使用できることが初めて示されており、PEPITEM が骨密度を高めることがデータで示されています。骨粗鬆症は骨の形成と強度を低下させ、動物モデルにおける骨量減少を逆転させます。

骨は生涯を通じて絶えず形成、再形成され、2 種類の細胞 (骨を形成する骨芽細胞と骨を分解する破骨細胞) の複雑な相互作用により、毎年最大 10% の骨が入れ替わります。この慎重に調整されたプロセスの障害が、過度の骨破壊を特徴とする骨粗鬆症や関節リウマチ、または異常な骨成長を伴う強直性脊椎炎などの疾患の原因となります。

骨粗鬆症に最もよく使用される治療法 (ビスフォスフォネート) は、破骨細胞を標的にして骨量減少を防止します。新しい骨の形成を促進できる新しい「同化」剤もあるが、臨床使用には限界があり、テリパラチド（副甲状腺ホルモン、PTH）は24か月しか効果がなく、ロモソズマブ（抗スクレロスチン抗体）は心血管疾患に関連している。血管イベント。

したがって、加齢に伴う筋骨格疾患（最も一般的なものは骨粗鬆症）の骨修復を促進するための新しい治療法の開発が明らかに必要です。

ヘレン・マクゲトリック博士とエイミー・ネイラー博士が率いる研究者、バーミンガム大学炎症・老化研究所のジョナサン・ルイス博士とキャサリン・フロスト博士、オックスフォード大学ナフィールド整形外科、リウマチ学、筋骨格科学部のジェームズ・エドワーズ博士は、これらの疾患に対する PEPITEM の潜在的な治療効果を調査し始めました。

PEPITEM は、体内で生成される天然の短いタンパク質（ペプチド）で、すべての人の体内に低レベルで循環しています。

研究の結果、PEPITEM は骨のリモデリングを制御し、体内のその量を増やすと、病気や骨粗鬆症の前段階ではない「若い骨」の骨の石灰化を刺激し、現在の標準薬（ビスフォスフォネートおよびPTH）と同様に、骨の強度と密度の増加につながる。

しかし、潜在的な新しい治療薬の重要なテストは、加齢や炎症性疾患によって損なわれる自然な修復プロセスを標的にする能力です。

ここで研究者らは、サプリメントのPEPITEMの投与により、ヒトの骨粗鬆症による骨量減少の一般的な原因である閉経期の動物モデルで骨量減少が抑制され、骨密度が改善したことを示しました。彼らの研究では、炎症性骨疾患（関節炎）のモデルでも同様の結果が示され、PEPITEMにより骨の損傷と侵食が大幅に減少しました。

これらの発見は、関節手術中に高齢患者から採取したヒトの骨組織を使用した研究によって裏付けられました。これらの研究により、高齢者の細胞は PEPITEM に反応して、骨芽細胞の成熟と骨組織の生成および石灰化能力を大幅に高めることが示されました。

細胞および組織培養を用いた研究により、PEPITEM は骨芽細胞に直接作用し、骨芽細胞の数を増やすのではなく、骨芽細胞の活動を増やすことで骨形成を刺激することが示されました。さらに研究を進めたところ、骨芽細胞における PEPITEM の特異的受容体として NCAM-1 受容体が特定され、NCAM-1-β-カテニン シグナル伝達経路が骨芽細胞の活動増加の原因であることが強く示唆されました。この受容体と経路は、他の組織で以前に説明された PEPITEM 受容体とは異なります。

研究者らは、PEPITEM が破骨細胞と骨吸収に与える影響についても研究しました。マウスを使った研究では、PEPITEM が破骨細胞の数を大幅に減らし、骨のミネラル吸収を減少させることが示されました。その後、研究者らは、破骨細胞の活動の減少は、PEPITEM によって「活性化」された骨芽細胞によって骨組織に局所的に放出された可溶性物質の結果であることを実証しました。

ヘレン・マクゲトリック博士は、「最も一般的に使用されている薬剤であるビスフォスフォネートは破骨細胞の働きを阻害することで作用しますが、PEPITEM は、破骨細胞が正常な骨リモデリングを通じて損傷した骨組織や弱い骨組織を吸収する能力を妨げることなく、骨形成に有利なバランスにシフトすることで作用します」と述べています。

過去 8 年間 PEPITEM に関連する知的財産を監督してきたビジネス開発マネージャーの Helen Dunster 氏は、次のように述べています。「PEPITEM は、炎症や免疫介在性炎症、骨、肥満関連疾患における活性に関連する多数の特許ファミリーの対象であり、PEPITEM のより小さなファーマコフォアからなるものも対象となっています。」