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放射線がん治療と併用可能な新規抗酸化剤の創成

Research Project

Project/Area Number 15K18901
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Drug development chemistry
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

今井 耕平  昭和大学, 薬学部, ポストドクタ- (00634560)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords抗酸化剤 / 放射線がん治療 / 活性酸素種 / Stopped flow / ケルセチン / レスベラトロール / 有機化学 / 電子移動反応
Outline of Annual Research Achievements

放射線がん治療において、放射線と併用して使用可能な薬剤の開発を目的とした抗酸化剤の開発を行う。照射された放射線は、生体内で活性酸素を発生させる。がん細胞で発生した活性酸素によってがんを殺傷するが、正常細胞で発生した活性酸素が副作用の原因となる。活性酸素を消去する抗酸化剤を併用すれば、正常細胞で発生する活性酸素を消去して、副作用の軽減が見込まれるが、がん細胞で発生する活性酸素まで消去してしまい、抗腫瘍効果の低下が懸念される。本研究では、正常細胞で抗酸化活性を維持して発生する活性酸素を消去し、がん細胞で抗酸化活性を低下させて、放射線による活性酸素の発生及びがん殺傷を阻害しない抗酸化剤の開発を目的とする。具体的には、がん細胞と正常細胞のpHの違いを利用して、抗酸化活性をコントロールできる抗酸化剤の開発を行う。化合物は天然抗酸化剤のケルセチンの誘導体を合成して、そのラジカル消去活性を明らかにした。ケルセチンの3位の水酸基をアミノ基およびメチルアミンに変えた誘導体(AQおよびMeAQ)はケルセチンよりも高いラジカル消去活性を示した。ケルセチンの抗酸化活性は酸性および中性条件下でほとんど変化がなかったにもかかわらず、これらの誘導体の酸性条件下での抗酸化活性は、中性条件下よりも低下した。その酸性条件下の抗酸化活性はAQよりもMeAQの方が顕著に低下した。
これらの研究成果は、AOB研究会、日本酸化ストレス学会、日本薬学会で発表し、AOB研究会では奨励賞をいただいた。
現在は、ケルセチンとは異なる抗酸化剤として、レスベラトロールの誘導体を開発している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

酸性条件下と中性条件下のpHの違いで大きく抗酸化活性が変化するケルセチン誘導体(MeAQ)を開発した。また昨年度、課題にあげた化合物の合成における収率の向上は、基本的な合成経路の変更をせずに、中間体の変更によって改善された。
ケルセチン誘導体の合成と並行して、レスベラトロールの誘導体の合成も開始したため、研究はおおむね順調に進展している。
得られた結果は、学会および論文で発表予定であり、進捗はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

昨年度、一昨年度はケルセチン誘導体の開発を中心に行ったが、今後は、並行してレスベラトロールの誘導体の開発も行う。
ケルセチンの誘導体の合成経路は確立されたため、化合物の合成、化合物のpKaの測定、最安定化構造の決定を行い、論文にまとめる。
レスベラトロール誘導体の合成は、現在行っており、化合物の合成が完了次第、活性評価を行う予定である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度からレスベラトロール誘導体の合成を開始した。繰越分は新しい合成経路で、反応の検討および合成経路の適正を検討するために試薬の購入に当てる。またケルセチン誘導体は合成が完了したため、活性評価を行う。活性評価に必要な溶媒・試薬を購入する。

Report

(2 results)
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] 52.Synthesis of Methylated Quercetin Analogues for Enhancement of Radical-Scavenging Activity2017

    • Author(s)
      Kohei Imai, Ikuo Nakanishi, Kei Ohkubo, Yusuke Ohba, Takuya Arai, Mirei Mizuno, Shunichi Fukuzumi, Ken-ichiro, and Matsumoto, Kiyoshi Fukuhara
    • Journal Title

      RSC Adv.

      Volume: 7 Issue: 29 Pages: 17968-17979

    • DOI

      10.1039/c7ra02329d

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Antioxidant Activity of a Procyanidin B3 Analogue2017

    • Author(s)
      水野 美麗,中西 郁夫,松林 智子,今井 耕平,荒井 卓也,松本 謙一郎,福原 潔
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 1041-1044

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.12.067

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Aminoquercetin for Reducing Side Effects of Cancer Radiation Therapy2016

    • Author(s)
      今井 耕平,中西 郁夫,山本 奈知,松本 謙一郎,福原 潔
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 100 Pages: S100-S100

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2016.10.252

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of amyloid fibril formation and cytotoxicity by caffeic acid-conjugated amyloid-beta C-terminal peptides2016

    • Author(s)
      Takuya Arai, Akiko Ohno, Kazunori Mori, Hiroshi Kuwata, Mirei Mizuno, Kohei Imai, Shuntaro Hara, Motoko Shibanuma, Masaaki Kurihara, Naoki Miyata, Hidehiko Nakagawa, Kiyoshi Fukuhara
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 26 Issue: 22 Pages: 5468-5471

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.10.027

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solubilisation of a 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Radical in Water by beta-Cyclodextrin to Evaluate the Radical-Scavenging Activity of Antioxidants in Aqueous Media2015

    • Author(s)
      中西 郁夫,大久保 敬,今井 耕平,上林 將人,吉橋 泰生,松本 謙一郎,福原 潔,寺田 勝英,伊東 忍,小澤 俊彦,福住 俊一
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 51 Issue: 39 Pages: 8311-8314

    • DOI

      10.1039/c5cc02236c

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 放射線がん治療の併用療法を目指した新規抗酸化剤の設計と合成2017

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、山本奈知、松林智子、小田中友紀、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 放射線がん治療併用を目指したケルセチン誘導体の合成2016

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、山本奈知、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      第31回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • Year and Date
      2016-12-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of Aminoquercetin for Reducing Side Effects of Cancer Radiation Therapy2016

    • Author(s)
      Kohei Imai, Ikuo Nakanishi, Nachi Yamamoto, Ken-ichiro Matsumoto, Kiyoshi Fukuhara
    • Organizer
      23th Annual Meeting for the Society for Redox Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-11-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] pH応答性抗酸化剤の開発 -酸性条件下でラジカル消去活性が低下する新規放射線がん治療併用剤-2016

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、山本奈知、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      第69回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-08-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 放射線がん治療併用を目指したアミノケルセチン誘導体の合成の効率化2016

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、山本奈知、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      フリーラジカルサマースクール in 館山 2016
    • Place of Presentation
      館山
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 放射線がん治療併用剤を目指した新規抗酸化剤の開発2016

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、山本奈知、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      第16回AOB(Anti-Oxidant Biofactor)研究会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 平面型カテキン誘導体の放射線防護効果2015

    • Author(s)
      関根(鈴木)絵美子,中西郁夫,上野恵美,今井耕平,小川幸大,田草川光子,和氣 司,鎌田 正,松本謙一郎,福原 潔,村上 健
    • Organizer
      第30回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis and Radical Scavenging Activity of C-Methylated Quercetin Analogue2015

    • Author(s)
      Kohei Imai, Ikuo Nakanishi, Yusuke Ohba, Ken-ichiro Matsumoto, Kiyoshi Fukuhara
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu、USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光照射と疎水性相互作用によって活性酸素を発生させるシアニン誘導体の合成2015

    • Author(s)
      今井耕平、阿部恵実梨、福原 潔、中村朝夫
    • Organizer
      フリーラジカルサマースクール 2015 in 館山
    • Place of Presentation
      館山
    • Year and Date
      2015-08-08
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] メチル基導入によるケルセチンの抗酸化活性の増強2015

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、松本謙一郎、福原 潔
    • Organizer
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-06-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] シクロデキストリンで水溶化したDPPHラジカルを用いた水溶性抗酸化物質の速度論的活性評価2015

    • Author(s)
      中西郁夫、大久保 敬、今井耕平、上林將人、吉橋泰生、松本謙一郎、福原 潔、寺田克英、伊東 忍、小澤俊彦、福住俊一
    • Organizer
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-06-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] シクロデキストリンおよびその誘導体を用いたDPPHラジカルの水溶化2015

    • Author(s)
      中西郁夫、大久保 敬、今井耕平、小川幸大、上林將人、吉橋泰生、福原 潔、寺田克英、伊東 忍、小澤俊彦、福住俊一、松本謙一郎
    • Organizer
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-06-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] シクロデキストリンで水溶化したDPPHラジカルによる水溶性食品成分の抗酸化活性評価2015

    • Author(s)
      中西郁夫、大久保 敬、今井耕平、福原 潔、松本謙一郎、福住俊一、小澤俊彦
    • Organizer
      第15回日本抗加齢医学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-05-29
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Funded Workshop] PACIFICHEM 20152015

    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-01-16  

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