ジャガイモ塊茎から精製したセリンプロテアーゼ阻害剤PTF3の内臓リーシュマニア症に対する治療効果

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Int. Immunopharmacol..2020 Aug;85:106623. S1567-5769(20)30935-8. doi: 10.1016/j.intimp.2020.106623.Epub 2020-06-05.

ジャガイモ塊茎から精製したセリンプロテアーゼ阻害剤PTF3の内臓リーシュマニア症に対する治療効果

Curative efficacy of purified serine protease inhibitor PTF3 from potato tuber in experimental visceral leishmaniasis.

Dibyendu Paik
Pijush Kanti Pramanik
Tapati Chakraborti

PMID: 32504996 DOI: 10.1016/j.intimp.2020.106623.

抄録

ヒト内臓リーシュマニア症の治癒のためには、従来の薬剤に対する寄生虫の毒性や耐性を克服するために、革新的な植物由来の抗リーシュマニア成分の開発が不可欠である。臨床的に利用可能な抗リーシュマニア薬の合併症を背景に、新規なジャガイモのセリンプロテアーゼ阻害剤が実験的な内臓リーシュマニア症（VL）に有効であることが確認された。ジャガイモ塊茎抽出物（PTEx）から分子量39kDa（PTF1），23kDa（PTF2），17kDa（PTF3）のセリンプロテアーゼ阻害剤を精製し，同定した。その中で、PTF3が最も活性の高い阻害剤（IC 143.5±2.4μg/ml）として選択された。また，PTF3の有効量を投与することにより，細胞内アマジゴート負荷は，前処理した寄生虫では83.1±1.7％，in vivoモデルでは88.5±0.5％まで低下した。その結果、PTF3は抗菌物質の産生を増加させ、炎症性サイトカインを増加させることで免疫応答を保護することが明らかになった。また、PTF3の治療効果は、感染したハムスターにおいて80％の生存率を示した。ペプチドマスフィンガープリント（MALDI-TOF）の結果は、PTF3とセリンプロテアーゼ阻害剤のデータベースとの類似性を示した。これらの結果は、PTF3がVLを制御するための強力な免疫調節治療薬として有効であることを強く示唆している。

To overcome the drug toxicity and frequent resistance of parasites against the conventional drugs for the healing of human visceral leishmaniasis, innovative plant derived antileishmanial components are very imperative. Fuelled by the complications of clinically available antileishmanial drugs, a novel potato serine protease inhibitor was identified with its efficacy on experimental visceral leishmaniasis (VL). The serine protease inhibitors from potato tuber extract (PTEx) bearing molecular mass of 39 kDa (PTF1), 23 kDa (PTF2) and 17 kDa (PTF3) were purified and identified. Among them, PTF3 was selected as the most active inhibitor (IC 143.5 ± 2.4 µg/ml) regarding its antileishmanial property. Again, intracellular amastigote load was reduced upto 83.1 ± 1.7% in pre-treated parasite and 88.5 ± 0.5% in in vivo model with effective dose of PTF3. Protective immune response by PTF3 was noted with increased production of antimicrobial substances and up-regulation of pro-inflammatory cytokines. Therapeutic potency of PTF3 is also followed by 80% survival in infected hamster. The peptide mass fingerprint (MALDI-TOF) results showed similarity of PTF3 with serine protease inhibitors database. Altogether, these results strongly propose the effectiveness of PTF3 as potent immunomodulatory therapeutics for controlling VL.