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次世代標的アイソトープ療法の開拓に向けたオージェ電子治療の効果検証

Research Project

Project/Area Number 20J20518
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

尾幡 穂乃香  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsAuger電子 / Pt-191 / DNA / 核医学 / 白金 / 標的アイソトープ療法
Outline of Research at the Start

本研究は、標的アイソトープ療法において未だ確立されていないオージェ電子がもたらす治療効果の期待値を正確に調べると共に、オージェ電子の臨床利用を見据えた上でその実用性を評価し、解決すべき課題や今後の研究方針を明確化する。このために、まずDNAに結合する標識白金化合物を用いて、DNAを標的とするオージェ電子の有効性を評価する。そして標的分子や標識化合物を探索することで、短い飛程を有効的に作用させる分子送達・標的方法、細胞内局在について考察する。次に放射線の種類についてβ線やα線との系統的な比較を行うことで、当該療法におけるオージェ電子の有効性を総合的に評価する。

Outline of Annual Research Achievements

2022年度は,より少ない放射能で効果的に細胞死を引き起こすための戦略として、がん細胞内で増幅している細胞の生存に関与する遺伝子を標的とする分子の利用を検討した。このため、神経芽腫などで増幅されるMYCN遺伝子に結合するPIポリアミド分子(PIP)を選択し、191Pt標識化合物(191Pt-PIP-MYCN)を開発した。本標識化合物は所期のとおり、MYCN遺伝子が増幅している細胞株へ障害性を示し、MYCN遺伝子やその発現に影響を与えた。すなわち、DNAにランダムに結合させるのではなく、がん細胞生存に深く関わる遺伝子にAuger電子を作用させることで、同じ191Pt放射能で効率よく細胞障害を引き起こすことを見出した。
最後に、191Pt標識化合物をがん細胞 (PSMA)を標的とするリガンドの191Pt標識化合物を開発し、評価を行った。体内分布を調べた結果、リガンドの特異性は一定レベル保たれていた一方で、191Ptのタンパク質結合率が高く、肝臓/脾臓/腎臓への集積量が 腫瘍よりも数十倍高いことが明らかになった。インビボで機能させるための、化合物の血中安定性に関する知見を獲得した。
以上より、研究期間内に191Pt標識化合物の製造技術を構築し、DNAに送達させるための化合物設計やAuger電子のDNA作用に関する指針を得た。DNA結合分子を用いて191Pt標識化合物をDNAに送達させた際に、191Ptが優れたDNA結合性・障害性を発揮する新知見を得たものであり、DNAを標的とするAuger電子治療の発展に貢献すると期待される。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Duke大学(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamic imaging analysis reveals Auger electron-emitting radio-cisplatin induces DNA damage depending on the cell cycle2022

    • Author(s)
      Obata Honoka、Kurimasa Akihiro、Muraoka Tadanori、Tsuji Atsushi B.、Kondo Katsuya、Kuwahara Yoshikazu、Minegishi Katsuyuki、Nagatsu Kotaro、Ogawa Mikako、Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 637 Pages: 286-293

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.11.016

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Precise quantitative evaluation of pharmacokinetics of cisplatin using a radio-platinum tracer in tumor-bearing mice2022

    • Author(s)
      Obata Honoka , Tsuji Atsushi , Sudo Hitomi , Sugyo Aya , Minegishi Katsuyuki , Nagatsu Kotaro , Ogawa Mikako , Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Nuclear Medicine Communications

      Volume: 43(11) Issue: 11 Pages: 1121-1127

    • DOI

      10.1097/mnm.0000000000001614

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of novel 191Pt-labeled Hoechst33258: 191Pt is more suitable than 111In for targeting DNA2022

    • Author(s)
      Obata Honoka , Tsuji Atsushi , Kumata Katsushi , Sudo Hitomi , Minegishi Katsuyuki , Nagatsu Kotaro , Takakura Hideo , Ogawa Mikako , Kurimasa Akihiro , Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 65(7) Issue: 7 Pages: 5690-5700

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c02209

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis of no-carrier-added [188, 189, 191Pt]cisplatin from a cyclotron produced 188, 189, 191PtCl42- complex2021

    • Author(s)
      Obata, H., Minegishi, K., Nagatsu, K., Ogawa, M. and Zhang, M.R.
    • Journal Title

      Sci. Rep

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 8140-8140

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87576-2

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vitro Evaluation of No-carrier-added Radiolabeled Cisplatin ([189, 191Pt]cisplatin) Emitting Auger Electrons2021

    • Author(s)
      Obata, H., Tsuji, A.B., Sudo, H., Sugyo, A., Minegishi, K., Nagatsu, K., Ogawa, M., Zhang, M.R.
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 22 Issue: 9 Pages: 4622-4622

    • DOI

      10.3390/ijms22094622

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of 191Pt-labeled compounds inducing DNA damage efficiently2023

    • Author(s)
      Obata Honoka , Tsuji Atsushi , Nagatsu Kotaro , Ogawa Mikako , Zhang Ming-Rong
    • Organizer
      日本薬学会第143年会 国際交流シンポジウム(PSJ-CSPSジョイントシンポジウム)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 効率的なDNA損傷を誘導する191Pt標識化合物の開発2023

    • Author(s)
      尾幡 穂乃香 , 辻 厚至 , 永津 弘太郎 , 小川 美香子 , 張 明栄
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会, 北海道大学
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The development of radio-platinum-based agents for Auger electron cancer therapy2023

    • Author(s)
      Honoka Obata
    • Organizer
      第3回 GI-CoRE/GSD 国際シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Radio-Pt-labeled Agents Targeting DNA for Auger Electron Therapy2022

    • Author(s)
      Obata Honoka
    • Organizer
      GSD/GI-CoRE国際シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of radio-Pt-based agents for targeted Auger electron therapy ~from radionuclide production to radio-labeling and biological evaluation2022

    • Author(s)
      Obata Honoka
    • Organizer
      The DOE Isotope Program’s Virtual Seminar Series-On the Horizon: Novel Isotopes and Future Leaders
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Production and in vitro evaluation of no-carrier-added radio-cisplatin emitting Auger electrons2021

    • Author(s)
      Obata Honoka , Tsuji Atsushi , Nagatsu Kotaro , Ogawa Mikako , Zhang Ming-Rong
    • Organizer
      EANM21(34th Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射性白金の標識法開発と評価2021

    • Author(s)
      尾幡 穂乃香 , 辻 厚至 , 永津 弘太郎 , 小川 美香子 , 張 明栄
    • Organizer
      第4回日本核医学会分科会放射線薬品科学研究会 第20回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] [189, 191Pt]cisplatinの薬剤分布とDNA障害性の評価2021

    • Author(s)
      尾幡 穂乃香 , 辻 厚至 , 永津 弘太郎 , 小川 美香子 , 張 明栄
    • Organizer
      第61回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 加速器を用いた白金核種(191Pt)の製造および標識白金錯体の合成2021

    • Author(s)
      尾幡 穂乃香 , 永津 弘太郎 , 辻 厚至 , 小川 美香子 , 張 明栄
    • Organizer
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 加速器を用いた白金核種(191Pt)の製造および標識白金錯体の合成2021

    • Author(s)
      尾幡穂乃香, 永津弘太郎, 辻厚至, 小川美香子, 張明栄
    • Organizer
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] [189, 191Pt]cisplatinの薬剤分布とDNA障害性の評価2021

    • Author(s)
      尾幡穂乃香, 辻厚至, 永津弘太郎, 小川美香子, 張明栄
    • Organizer
      第61回 日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Production and In Vitro Evaluation of No-Carrier-Added Radio-cisplatin Emitting Auger Electrons2021

    • Author(s)
      Obata, Atsushi B. Tsuji, Kotaro Nagatsu, Mikako Ogawa, Ming-Rong Zhang
    • Organizer
      34th Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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