ペプチド・成長ホルモン

FOXO4-DRI

FOXO4-DRIは、分裂を停止したものの死滅せず、加齢とともに蓄積する損傷細胞である老化細胞(senescent cells)を死滅させるように設計された実験的な合成ペプチドです。老化細胞の内部で転写因子FOXO4が腫瘍抑制タンパク質p53を繋ぎ止めている結合を断ち切ることでp53を解放し、細胞自身の自殺プログラムを引き起こす仕組みで作用します。このように働く化合物はセノリティクス(老化細胞除去薬)と呼ばれます。

この物質は2017年、ロッテルダムのエラスムス大学医療センターのグループがバック研究所(Buck Institute)と共同で行った研究で初めて報告され、その論文では早老モデルマウスおよび自然老齢マウスにおいて体毛密度、活動性、および腎機能が改善したことが報告されました(Baar et al., Cell 2017)。

FOXO4-DRIに関して最も重要な事実は、これらのエビデンスがすべて前臨床段階のものであるという点です。公表されたヒト試験も、登録された臨床試験も、いかなる医薬品規制当局による承認もありません。FOXO4に関する文献をまとめた2026年のレビューでは、FOXO4-DRIは「前臨床モデルにおいてセノリティクス活性を示しているが……臨床的には検証されていない」と明確に述べられています(Mateescu et al., Antioxidants 2026)。このページでは、公表された実験室および動物研究の報告内容を要約しています。本ページは教育目的の情報提供のみを意図したものであり、医学的助言ではありません。

項目 詳細
分類 細胞膜透過性セノリティクスペプチド;FOXO4-p53相互作用阻害薬
別名 FOXO4 D-Retro-Inverso、FOXO4-p53干渉ペプチド
構成 逆配列のD-アミノ酸からほぼ全体が構成される短いペプチドにHIV-TAT細胞侵入配列を融合したもの;化学式 C228H388N86O64、分子量 ≈5,358 g/mol(PubChem CID 167312269)
作用機序 p53転写活性化ドメインへの結合をめぐって内因性FOXO4と競合し、老化細胞において活性型p53の核外移行とカスパーゼ依存性アポトーシスを引き起こす
研究での投与経路 げっ歯類における静脈内または腹腔内注射;in vitroでの培養液への直接添加
動物研究での用量 5 mg/kg、隔日で三回注射(マウス)
ヒトデータ なし。公表または登録された臨床試験なし
半減期 未公表。原著論文では細胞培養での単回曝露後少なくとも72時間にわたり細胞内で検出されたと報告されているが、これは血漿半減期ではない
規制上の位置づけ FDA(米国食品医薬品局)またはEMAで未承認;21 CFR 1308.13(米国スケジュールIII)に記載なし
WADAの位置づけ 2026年禁止表国際基準(Prohibited List)に名称の記載はないが、分類S0によりヒトの治療用途として現在承認されていない物質はすべて常時禁止される

概要

老化細胞とは、損傷を受けた後に細胞周期から恒久的に離脱した細胞のことです。長期間にわたって生存し続け、老化関連分泌表現型(SASP)と呼ばれる炎症性分子や組織リモデリング分子の混合物を持続的に分泌します。この分泌は創傷治癒においては有用ですが、老化細胞が蓄積すると組織の機能低下を促進すると考えられています(Baar et al., Cell 2017)。

2017年のロッテルダムの研究は、電離放射線によって老化させたヒトIMR90肺線維芽細胞での予想外の観察から始まりました。それらの細胞はアポトーシス促進遺伝子のスイッチが入っていたにもかかわらず、死滅していなかったのです。アポトーシスに関連する転写因子をスクリーニングした結果、老化の進行に伴ってメッセンジャーRNAおよびタンパク質が徐々に増加するFOXO4が浮かび上がりました。ショートヘアピンRNAでFOXO4をサイレンシングすると、ミトコンドリアからシトクロムCが放出されカスパーゼ-3が切断されたことから、FOXO4がアポトーシスに対するブレーキとして働いていることが示されました。

著者らは遺伝子をサイレンシングする代わりに、FOXO4のうちp53に結合する部分のペプチドコピーを設計し、p53をめぐって競合するおとり(デコイ)として働くようにしました。この分子は三つの設計上の選択によって特徴づけられます。

設計上の選択 目的
ヒトとマウスで保存されているがFOXO1およびFOXO3とは異なるFOXO4領域 FOXO1とFOXO3は発生および腫瘍抑制に不可欠である;FOXO4はほとんどの組織でごくわずかにしか発現しておらず、FOXO4ノックアウトマウスには顕著な表現型がない
D-Retro-Inverso型:逆の順序で組み立てられたD-アミノ酸 類似した立体構造を保ちつつ、通常のL-ペプチドを分解する酵素に耐性を持つ鏡像ペプチド。通常のL型で作られた同じペプチドは老化細胞の生存率に影響を与えなかった
HIV-TAT配列との融合 エネルギー入力なしに細胞膜を通過して物質を運ぶ塩基性・親水性の配列

核磁気共鳴(NMR)実験では、結合状態のFOXO4-p53複合体にこのペプチドを加えるとFOXO4の化学シフトが非結合状態へと戻ることが示され、ペプチドがp53をめぐってFOXO4に競り勝つことが確認されました。2025年の構造解析の続報ではこの相互作用が詳細に解明され、FOXO4由来部分とカチオン性の細胞侵入部分の両方が非構造領域であるp53転写活性化ドメインに接触すること、またp53のリン酸化によって親和性が高まることが示されました(Bourgeois et al., Nat Commun 2025)。

このペプチドは特許出願の対象となっており、ロッテルダムおよびグラーツの研究グループは、老化関連疾患に対するp53結合化合物を開発する企業Cleara Biotechの株式保有および同社からの資金提供を開示しています(Bourgeois et al., Nat Commun 2025)。

体内での作用

老化した線維芽細胞において、HIV-TAT部分に対する抗体染色を行ったところ、添加からわずか2–4時間後には細胞内でペプチドが検出され、少なくとも72時間にわたり検出可能な状態が続きました(Baar et al., Cell 2017)。細胞内に入った後に起きる一連の現象は以下のように報告されています。

  • ペプチドがp53からFOXO4を追い出す;
  • 老化に関連するFOXO4フォーカス、PMLボディ、および53BP1 DNA-SCARSが解体される;
  • セリン15がリン酸化されたp53が蓄積し、核外へ排除される;
  • カスパーゼ-3およびカスパーゼ-7が活性化し、細胞がアポトーシスによって死滅する。

p53をノックダウンしたり汎カスパーゼ阻害薬を添加したりするとこの作用が弱まったことから、細胞死は一般的な毒性ではなくp53とカスパーゼに依存していることが確認されました。内皮細胞を用いた2026年の独立した研究でも、BAXおよび切断型カスパーゼ-3を介した同様の一連の現象が報告されています(Hu et al., Front Bioeng Biotechnol 2026)。

いかなる動物種においても、FOXO4-DRIの吸収、分布、代謝、または血漿半減期に関するデータは公表されていません。2026年のAntioxidants誌のレビューでは、まだ満たされていない前提条件として、薬物動態および送達に関する研究、長期毒性試験、ならびにp53依存性腫瘍監視機構の明確な評価が挙げられています(Mateescu et al., Antioxidants 2026)。

規制上の位置づけ

  • 販売承認なし。 FOXO4-DRIを含むFDA承認製品は存在せず、FDAの添付文書データベースやDrugs@FDAデータベースを検索しても記録は見つかりません。
  • 米国では規制物質に該当しない。 21 CFR 1308.13のスケジュールIIIのアナボリックステロイドおよび関連物質のリストにも、他の連邦スケジュールにも記載されていません。
  • スポーツでは禁止。 FOXO4-DRIは名称としては記載されていませんが、WADA 2026年禁止表国際基準の分類S0は「本リストの以下のいずれの節にも記載されておらず、かつヒトの治療用途としていかなる政府の保健規制当局からも現在承認されていない薬理学的物質」を常時禁止しており、これには前臨床開発段階の薬物も含まれます。
  • 研究用途のみの供給。 原著論文では、このペプチドは研究用として受注製造されたものであり、著者らは特許出願中であること、および研究・教育目的のみに限定した試料提供契約(MTA)の下で研究機関と共有され得ることを述べています。

研究でわかっていること

以下に示す知見はすべて細胞培養または動物実験から得られたものです。ヒトで検証されたものは一つもありません。

細胞培養における選択性

ヒトIMR90線維芽細胞において、このペプチドは分裂中の対照細胞よりも老化細胞の生存率をはるかに強く低下させ、二つのEC50値の間で報告された選択性指標は11.73倍でした。リアルタイムの細胞密度測定では、25 µmol/Lの曝露から24–36時間後に作用が始まることが示されました(Baar et al., Cell 2017)。

同じ論文中の四つの比較は注目に値します。

比較化合物 老化IMR90細胞における結果
通常のL型で作られた同じペプチド 老化細胞の生存率に影響なし
FOXM1に基づく無関係なDRIペプチド 老化細胞の生存率に影響なし
ケルセチン+ダサチニブ このアッセイでは老化細胞に対する選択性なし
ABT-737(汎BCL阻害薬) 老化細胞に選択的であるが、低用量からすでに対照細胞にも影響を与えた

老化細胞がより多くのSASPを産生している状態では効力が高まりました。インターロイキン-1α、インターロイキン-1β、またはLPSによる前処理は細胞死を増加させた一方、インターロイキン-1受容体拮抗薬またはコルチゾールはそれを減少させました。言い換えれば、このペプチドは最も炎症性の強い老化細胞に対して最も高い活性を示しました。

マウスにおける化学療法誘発性老化

ドキソルビシン10 mg/kgを二回腹腔内投与されたマウスにおいて、1、3、5日目にFOXO4-DRI 5 mg/kgを三回静脈内注射したところ、p16駆動性の老化シグナルが減少し、FOXO4フォーカスおよびインターロイキン-6発現を持つ肝細胞の数が低下し、ドキソルビシンによる体重減少が抑えられ、肝障害のマーカーである血漿アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)の上昇が軽減されました。遺伝学的手法で老化細胞を除去した場合にも同程度のAST低下が生じたことから、老化細胞の除去がその作用機序であることが裏付けられています(Baar et al., Cell 2017)。

マウスにおける早老および自然老化

主要な実験では、早期に老化するXpdTTD/TTDマウスと、p16-ルシフェラーゼ老化レポーターを持つ自然老齢野生型マウスという二つのモデルが使用されました。

評価項目 報告されたFOXO4-DRIの作用
p16駆動性の老化シグナル(全身イメージング) 早老マウスおよび自然老齢マウスの両方で減少
体毛密度 両モデルで改善;脱毛の代替指標として用いられた腹部表面温度が低下
穏やかな物理的刺激に対する反応性 両モデルで改善
自発的な回し車運動量 ほとんどの早老マウスで経時的に増加;自然老齢マウスでは個体差が大きすぎて解析不能
ラミンB1(老化マーカー)を欠く腎尿細管細胞 早老マウスで正常化;自然老齢マウスでラミンB1陽性細胞が増加
腎臓のインターロイキン-6 両モデルで減少
血漿尿素 両モデルで上昇が改善
血漿クレアチニン 自然老齢マウスで低下
30日時点の血小板数 目立った変化なし

非投与の早老マウスの走行距離は平均1.37 ± 0.54 km/日であったのに対し、野生型の同腹仔では9.37 ± 1.1 km/日であり、これが治療効果を測定する基準となったベースラインの虚弱状態でした。血漿尿素およびクレアチニンは腎ろ過機能のマーカーですが、いずれも遺伝学的な老化細胞除去と同程度にペプチド投与で低下しており、ここでも腎臓への直接作用ではなく老化細胞の除去が機序であることが示されています。

老齢マウスにおける精巣とテストステロン

中山大学(Sun Yat-sen University)による二つの研究が、この化合物がホルモンの文脈で語られる理由となっています。ヒトの精巣組織において、FOXO4はテストステロンを産生する細胞であるライディッヒ細胞に特異的に認められ、30歳未満の男性では細胞質に存在していましたが、65歳以上の男性では核内に存在し、テストステロン合成酵素3β-HSDの発現低下と連動していました(Zhang et al., Aging 2020)。

過酸化水素で老化させたマウスTM3ライディッヒ細胞では、このペプチドはリン酸化p53を核外へと押し出し、正常なライディッヒ細胞には影響を与えることなくアポトーシス率を10%から27%に上昇させました。自然老齢雄マウス(20–24か月齢)では、5 mg/kgを隔日で三回腹腔内注射したところ、30日後に測定した血清テストステロンが上昇し、精巣の3β-HSDおよびCYP11A1タンパク質が増加し、精巣のp53、p21、p16およびSASP因子であるインターロイキン-1β、インターロイキン-6、TGF-βが低下しました。体重や精巣重量に変化はありませんでした(各群 n = 6)。

著者らはその限界について明確に述べており、生きた動物の中で老化したライディッヒ細胞が除去されたことを直接示したわけではなく、テストステロンの上昇がいつ始まったかも特定しておらず、それがどのくらい持続するかも検証していません。老齢マウスを用いた続報では、ライディッヒ細胞からのSASP分泌の減少に起因するとされる精子の質および精子形成の改善が報告されました(Li et al., Exp Gerontol 2024)。

これらは単一の用量レベルでのげっ歯類の結果です。このペプチドを投与したヒトでテストステロンを測定した研究はありません。

その他の動物および組織モデル

モデル デザイン 報告された結果
マウスにおけるブレオマイシン誘発肺線維症 ブレオマイシン投与後14、16、18日目に5 mg/kgを腹腔内投与 老化細胞の減少、SASPの減少、コラーゲン沈着の減少がみられ、承認薬ピルフェニドンと同程度であった(Han et al., J Cell Mol Med 2022)
マウスにおけるブレオマイシン誘発肺線維症 ブレオマイシン投与後の治療的投与 肺病理所見の軽減、コラーゲンの減少、核内p53の再分布、総細胞外マトリックスタンパク質の低下(Liu et al., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2023)
放射線療法を併用した非小細胞肺がん、in vitroおよびマウス ペプチドが老化様のがん関連線維芽細胞を標的化 腫瘍の放射線感受性を高め、放射線誘発肺線維症を軽減(Meng et al., JCI Insight 2021)
培養で増殖させたヒト軟骨細胞 集団倍加レベル9の細胞にペプチドを適用 半数以上の細胞を除去し老化マーカーを低下させ、ほとんど増殖させていない細胞には影響しなかった;軟骨形成能は改善しなかった(Huang et al., Front Bioeng Biotechnol 2021)
ケロイド瘢痕線維芽細胞およびケロイド器官培養 血清制限老化モデルにおいて25 µmol/Lで3日間処理 セリン15リン酸化p53の核外移行を伴う老化ケロイド線維芽細胞のアポトーシス;非老化線維芽細胞には影響なし(Kong et al., Commun Biol 2025)
ラット仔における高酸素気管支肺異形成症 生後4、6、8、10日目にペプチドを腹腔内投与 細胞老化の減少および肺胞構造の改善がみられ、検証された他の二剤と同様であった(Jing et al., Am J Respir Cell Mol Biol 2024)
自然老齢マウスおよび早老マウスの大動脈 注射 大動脈の老化マーカーを抑制し大動脈機能を改善;p53、BAX、カスパーゼ-3を介した老化内皮細胞のアポトーシス(Hu et al., Front Bioeng Biotechnol 2026)

2026年のナラティブ・レビューでは、老化およびアルツハイマー病モデルにおける脳血流、血液脳関門の完全性、および記憶に対する作用の動物報告がまとめられています(Alameen et al., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2026)。これらはレビュー著者らが要約した動物データであってヒトでの知見ではなく、同じレビューでも、この経路に関するヒトでの研究はFOXO4-DRIそのものではなく高用量フィセチンなどの別の化合物に関するものであると注記されています。

ヒトデータは存在しない

ClinicalTrials.govでFOXO4-DRIを検索しても登録された試験は見つからず、臨床論文も存在しません。ヒトにおけるこのペプチドについて主張されていることはすべて、げっ歯類および細胞培養からの外挿です。

副作用とリスク

率直なまとめ

ヒトにおける安全性データは一切存在しません。用量設定試験も、報告された有害事象プロファイルも、異物ペプチドに対する免疫反応の情報も、いかなる動物種における長期追跡データもありません。原著論文の著者らは「ここで検証した範囲では」ペプチドの忍容性は良好にみえたとだけ記しており、より徹底した解析が必要であると述べています(Baar et al., Cell 2017)。

げっ歯類における安心材料となるシグナルとその限界

2017年の研究では、30日間の投与期間中、血小板数やその他の全血検査値に目立った変化はなく、検証された範囲では心臓への有害な影響も認められませんでした。ここで血小板が重要視されるのは、当時の主要な代替セノリティクスであった汎BCL阻害薬のABT-263およびABT-737が重度の血小板減少症(血小板の減少)を引き起こすためです。また、このペプチドは健康な細胞をその後のDNA損傷に対してより敏感にすることもありませんでした。ただし、これらは少数のマウス群における短期間の観察であり、毒性試験プログラムではありません。

明確な負の知見

老化細胞の除去は一様に有益というわけではありません。2023年にCirculation誌に掲載された研究では、肺高血圧症のげっ歯類モデルにおいてFOXO4-DRIを含む複数のセノリティクス手法が検証されました。正常マウスの肺にある老化細胞の約30%は老化した肺内皮細胞であり、それらを除去すると肺血行動態が悪化しました。右室収縮期圧および右室肥大が上昇し、血管リモデリングが増加し、肺内皮細胞が著しく減少したのです。著者らは、セノリティクス介入は「肺血行動態を悪化させる可能性がある」と結論づけました(Born et al., Circulation 2023)。

文献で提起されている理論上の懸念

  • p53と腫瘍監視機構。 このペプチドは、中心的な腫瘍抑制タンパク質であるp53を追い出すことで作用します。2026年のAntioxidants誌のレビューでは、臨床応用に進む前の未達成の要件として、p53依存性腫瘍監視機構の明確な評価が挙げられています(Mateescu et al., Antioxidants 2026)。
  • 標的の組織分布。 ライディッヒ細胞研究の著者らは、ヒトではFOXO4タンパク質が精巣、胎盤、および筋肉で報告されていることを指摘し、いかなる治療においても筋損傷および心毒性には特別な注意が必要になると論じています(Zhang et al., Aging 2020)。
  • 慢性的なFOXO4欠損は一つの相互作用の遮断と同じではない。 FOXOタンパク質はDNA損傷修復に関与しており、Foxo4欠損マウスは急性損傷を受けやすいため、著者らはFOXO4自体の阻害薬ではなく単一のタンパク質間相互作用を遮断するペプチドを追求しました(Baar et al., Cell 2017)。

研究ルート以外で販売される物質の品質と同一性

承認された製品が存在しないため、研究用のサプライチェーン以外で提供される物質には、同一性、純度、無菌性、またはエンドトキシン含有量に関する規制上の監督がありません。最初の研究で使用されたペプチドは純度95%以上で受注製造され、凍結融解による変性を避けるために特別に乾燥した1 mgずつの小分け(アリコート)として保管されており、取り扱いがどれほど繊細であるかを示しています。この名称で販売されている物質の内容物を調べた公表された分析はありません。

要点

  • ホルモンではなく設計されたおとり分子である。 FOXO4-DRIはp53への結合をめぐってFOXO4と競合する鏡像ペプチドであり、活性型p53を核外へと押し出し、カスパーゼを介して老化細胞を自死させます。
  • 培養皿内では選択的である。 ヒト線維芽細胞では、分裂中の細胞に対してよりも老化細胞に対して約12倍高い効力を示し、同じペプチドを通常のL型で作るとその作用は消失しました。
  • 動物データは有望だが限定的である。 5 mg/kgの三回注射により、老齢マウスにおいて体毛、活動性、腎ろ過マーカーが改善し、別の研究では血清テストステロンが上昇しました。ただし各群の個体数は少なく、検証された用量レベルも一つのみでした。
  • ヒトでのエビデンスはゼロである。 公表または登録された臨床試験は存在せず、いかなる動物種でも薬物動態データは存在せず、2026年のレビューでは臨床的に検証されていないと述べられています。一部の化合物データベースに記載されている4時間という半減期は、いかなる公表された測定値によっても裏付けられていません。
  • 老化細胞の除去が裏目に出ることがある。 げっ歯類の肺高血圧症モデルでは、このペプチドを含むセノリティクス処置によって肺動脈圧が悪化し、肺内皮細胞が減少しました。
  • 未承認であり、スポーツでは禁止されている。 FDAやEMAによって承認されておらず米国の規制物質でもありませんが、WADAの分類S0は未承認の薬理学的物質をすべて常時禁止しています。

出典

  1. Baar MP, Brandt RMC, Putavet DA, et al. Targeted apoptosis of senescent cells restores tissue homeostasis in response to chemotoxicity and aging. Cell. 2017;169(1):132–147.e16. PubMed; PMC.
  2. Bourgeois B, Spreitzer E, Platero-Rochart D, et al. The disordered p53 transactivation domain is the target of FOXO4 and the senolytic compound FOXO4-DRI. Nat Commun. 2025;16(1):5672. PubMed.
  3. Mateescu DM, Gavrilescu DM, Marinescu AR, et al. FOXO4 as a redox-sensitive regulator of antioxidant defense and cellular senescence: cysteine-based signaling, p53 interaction, and therapeutic targeting. Antioxidants (Basel). 2026;15(7):842. PubMed.
  4. Zhang C, Xie Y, Chen H, et al. FOXO4-DRI alleviates age-related testosterone secretion insufficiency by targeting senescent Leydig cells in aged mice. Aging (Albany NY). 2020;12(2):1272–1284. PubMed; PMC.
  5. Li Y, Zhang C, Cheng H, et al. FOXO4-DRI improves spermatogenesis in aged mice through reducing senescence-associated secretory phenotype secretion from Leydig cells. Exp Gerontol. 2024;195:112522. PubMed.
  6. Born E, Lipskaia L, Breau M, et al. Eliminating senescent cells can promote pulmonary hypertension development and progression. Circulation. 2023;147(8):650–666. PubMed.
  7. Hu Z, Li F, Hu C, et al. FOXO4-DRI regulates endothelial cell senescence via the P53 signaling pathway. Front Bioeng Biotechnol. 2026;13:1729166. PubMed.
  8. Huang Y, He Y, Makarcyzk MJ, Lin H. Senolytic peptide FOXO4-DRI selectively removes senescent cells from in vitro expanded human chondrocytes. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:677576. PubMed.
  9. Kong YX, Li ZS, Liu YB, et al. FOXO4-DRI induces keloid senescent fibroblast apoptosis by promoting nuclear exclusion of upregulated p53-serine 15 phosphorylation. Commun Biol. 2025;8(1):299. PubMed.
  10. Han X, Yuan T, Zhang J, et al. FOXO4 peptide targets myofibroblast ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice through ECM-receptor interaction pathway. J Cell Mol Med. 2022;26(11):3269–3280. PubMed.
  11. Liu Y, Hou Q, Wang R, et al. FOXO4-D-Retro-Inverso targets extracellular matrix production in fibroblasts and ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2023;396(10):2393–2403. PubMed.
  12. Meng J, Li Y, Wan C, et al. Targeting senescence-like fibroblasts radiosensitizes non-small cell lung cancer and reduces radiation-induced pulmonary fibrosis. JCI Insight. 2021;6(23):e146334. PubMed.
  13. Jing X, Jia S, Teng M, et al. Cellular senescence contributes to the progression of hyperoxic bronchopulmonary dysplasia. Am J Respir Cell Mol Biol. 2024;70(2):94–109. PubMed.
  14. Alameen AAM, Al-Kuraishy HM, Fawzy MN, Batiha GE. Targeting the FOXO4-p53 axis by retro-inverso peptide senolytic agents: a pharmacological strategy to mitigate brain aging and cognitive decline. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2026;399(10):14659–14676. PubMed.
  15. National Center for Biotechnology Information. PubChem compound summary for CID 167312269, FOXO4-DRI. PubChem.
  16. World Anti-Doping Agency. The 2026 Prohibited List, in effect 1 January 2026. WADA 2026 Prohibited List.
  17. Drug Enforcement Administration. Schedule III controlled substances. 21 CFR 1308.13. 21 CFR 1308.13.