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Development of At-211-labeled agents targeting the tumor hypoxia region

Research Project

Project/Area Number 19K08222
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

Suzuki Hiroyuki  千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (00707648)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大江 一弘  大阪大学, 医学部附属病院, 特任助教(常勤) (90610303)
佐々木 一郎  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主任技術員 (60817477)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords標的α線治療 / アスタチン-211 / 腫瘍低酸素部位 / ニトロイミダゾール / 放射性ヨウ素 / ネオペンチル構造 / α線 / 腫瘍低酸素領域 / 脱ハロゲン / ネオペンチル / 放射性医薬品
Outline of Research at the Start

近年、細胞殺傷効果の高いα線を用いるがんの核医学治療薬剤開発が盛んに行われており、従来の治療法では効果が不十分であったがんへの治療効果が期待されている。本研究の目的は、放射線抵抗性を示すことが知られている低酸素状態の腫瘍に対して、α線による核医学治療を実施し、その有効性を検証することである。そこで、α線放出核種の一つであるアスタチン-211を分子内に有する薬剤を設計・合成し、低酸素状態の腫瘍に対する治療効果を評価する。

Outline of Final Research Achievements

Tumor hypoxia region is well known to show a resistance against radiotherapy. Because 211At emits alpha-particles with very high energy and a short path length, 211At-labeled agents may be useful to treat the tumor with a resistance for the conventional radiotherapy. However, radiolabeling methods to provide 211At-labeled compounds with high in vivo stability are limited, making it difficult to develop 211At-labeled nitroimidazole derivatives as agents targeting tumor hypoxia. Recently, we developed a novel astatination scaffold to provide 211At-labeled compounds with high in vivo stability. We applied the scaffold to develop an 211At-labeled nitroimidazole derivative that accumulated in tumor hypoxic region. However, it showed low tumor accumulation, suggesting that further structural modifications would be required to improve the tumor accumulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

α線は従来の治療に対して抵抗性を示すがんに対しても有効な治療効果が期待できる放射線である。従って、α線を放出する放射性核種を結合(標識)した薬剤を選択的にがん細胞に送達することができれば、非常に有効な薬剤となり得る。α線放出核種の一つ211Atは薬剤開発への応用が期待されているが、211Atを安定に結合することが困難であることから、有効な治療薬剤開発が制限されていた。本研究では、様々な化合物に対して211Atを安定に結合する基盤技術を構築し、腫瘍低酸素領域を標的とする薬剤へ応用した。今後本基盤技術を利用することで、腫瘍低酸素領域以外にも様々な211Atを使用する薬剤開発への貢献が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Neopentyl Glycol as a Scaffold to Provide Radiohalogenated Theranostic Pairs of High In Vivo Stability2021

    • Author(s)
      Hiroyuki Suzuki, Yuta Kaizuka, Maho Tatsuta, Hiroshi Tanaka, Nana Washiya, Yoshifumi Shirakami, Kazuhiro Ooe, Atsushi Toyoshima, Tadashi Watabe, Takahiro Teramoto, Ichiro Sasaki, Shigeki Watanabe, Noriko S. Ishioka, Jun Hatazawa, Tomoya Uehara, Yasushi Arano
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 64 Issue: 21 Pages: 15846-15857

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c01147

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射性薬剤の非特異的な正常組織への集積低減とラジオセラノスティクスへの展開2022

    • Author(s)
      鈴木博元
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 重ハロゲンを用いたradiotheranosticsに有用な標識母体の開発2021

    • Author(s)
      貝塚祐太、鈴木博元、上原知也
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ネオペンチル基を標識部位とする211At標識用click chemistry試薬の開発2021

    • Author(s)
      山下紗葵、鈴木博元、貝塚祐太、佐藤由衣、上原知也
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 211At標識用click chemistry試薬の開発2021

    • Author(s)
      山下紗葵、鈴木博元、貝塚祐太、上原知也
    • Organizer
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ネオペンチル基を標識部位とする211At標識用click chemistry試薬の開発2021

    • Author(s)
      山下 紗葵
    • Organizer
      日本薬学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 211At標識テトラジン誘導体のプレターゲティング用薬剤としての基礎的評価2020

    • Author(s)
      鈴木 博元
    • Organizer
      日本核医学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Radiohalogenated neopentyl derivatives: A novel scaffold for radioiodinated and astatinated compounds of high stability against in vivo dehalogenation2019

    • Author(s)
      Suzuki H, Tanaka H, Washiya N, Tatsuta M, Sato Y, Kaizuka Y, Watanabe S, Uehara T, Ishioka N, Shirakami Y, Ooe K, Toyoshima A, Watabe T, Hatazawa J, Arano A.
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Targeted-Alpha-Therapy
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiotheranosticsに有用な放射性ヨウ素/アスタチン-211標識母体としてのネオペンチル誘導体の評価2019

    • Author(s)
      貝塚祐太、鈴木博元、龍田真帆、田中浩士、上原知也、白神宜史、大江一弘、渡辺茂樹、豊嶋厚史、渡部直史、石岡典子、畑澤順、荒野泰
    • Organizer
      第17回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 211At / 125I標識ネオペンチル構造の生体内安定性に対する水酸基の寄与2019

    • Author(s)
      貝塚祐太、鈴木博元、龍田真帆、田中浩士、上原知也、荒野泰
    • Organizer
      第19回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] プレターゲティングに向けた211At標識テトラジン誘導体の開発とその基礎的評価2019

    • Author(s)
      貝塚祐太、鈴木博元、佐藤由衣、龍田真帆、鷲谷奈菜、田中浩士、渡辺茂樹、石岡典子、荒野泰、上原知也
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 生体内で安定して機能するアスタチン-211標識法を開発 より有効で安全な核医学治療への応用に期待

    • URL

      https://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/files/2021/20211029_1.pdf

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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