TRPチャネルは、生体の感応から適応まで幅広い生理機能を担っており、新しい創薬ターゲットとして着目されている。また、選択的な阻害剤は、医療への応用だけではなくTRPチャネルの生理機能解明のツールとしても有効であるため、その開発は急務である。
ピラゾール誘導体は、2000年頃に複数の製薬企業でのスクリーニングにより開発された化合物である。当研究室では、新規TRPCチャネル阻害剤であるピラゾール化合物、Pyr3を見出した（図1）。HEK293細胞に各TRPCチャネルを強制発現させ、TRPCチャネルを介したCa²⁺流入に対するPyr3の効果を評価したところ、Pyr3はTRPC3チャネル活性を阻害した （図2）。他のTRPCチャネルをPyr3は阻害せず、TRPM2、TRPM4、TRPM7チャネルに対しても影響を及ぼさなかった。また、Pyr3処置は小胞体からのCa²⁺放出、定常状態のCa²⁺濃度変化には影響しない。すなわち、Pyr3はTRPC3の選択的な阻害剤である。また、電気生理学的手法により、Pyr3は細胞内からはTRPC3を阻害することが出来ず、細胞の外側のみから阻害作用を示すことも確認した。

図-1　Pyr3の構造

図-2　TRPCチャネルに対するPyr3の阻害効果

図3　心肥大に対するPyr3の効果

次に、心肥大に対するPyr3の効果についてラット新生児培養心筋細胞を用いて評価したところ、Pyr3は転写因子nuclear factor of activated T cells（NFAT）の核移行およびNFATルシフェラーゼの活性を濃度依存的に阻害した。また、Pyr3は、心肥大マーカーである脳性ナトリウム利尿ペプチド（brain natriuretic peptide: BNP）産生、アクチン再構成、タンパク質合成など、その他のアンジオテンシンIIによる心肥大応答も阻害したことから、心肥大応答に対して著効を示した。さらに、マウスにおいて、大動脈狭窄（transverse aortic constriction: TAC）を1週間行い心肥大を惹起した後、Pyr3の阻害効果を検討した。1週間のTAC処置は心重量の増加など求心性心肥大を引き起こしたが、Pyr3はそれを抑制した（図3）。心肥大マーカーである心房性ナトリウム利尿ペプチド（atrial natriuretic polypeptide: ANP）の産生を評価したところ、心肥大により増加したANPの発現量がPyr3投与により抑制された。また、6週間TACを行い遠心性心肥大を惹起させたが、それに対してもPyr3を投与することでその心肥大応答が抑制された。Pyr3投与は心拍数や血圧などの心機能、体重および組織重量、生存率に影響を与えなかった。このように、Pyr3が求心性および遠心性心肥大を抑制する新しい心不全治療薬となる可能性が大である。

図4　Flubendiamideの構造

ryanodine受容体（RyR）は小胞体膜に存在し、小胞体からのCa²⁺放出を担うCa²⁺チャネルである。例えば、筋収縮の際に必要なCa²⁺濃度上昇を担うことが知られている。RyRのアゴニストであるryanodineを含有する豆科植物根抽出物が殺虫剤として利用されたことから、RyRの農薬標的としての潜在性が長年示されてきたが、具体化はされなかった。近年、昆虫の筋収縮を引き起こすことで殺虫作用を示すflubendiamide（商品名: Phoenix）が日本農薬株式会社により開発された（図4）。Flubendiamideは、チョウ目昆虫を中心に選択的かつ速効的な防虫効果を示す。Flubendiamideを処置した昆虫は、虫体の持続的な体収縮、嘔吐、脱糞等、既存の殺虫剤とは明らかに異なる特徴的な症状を示す。