がん間質細胞標的先端光医療用の抗体・天然物系色素・金属ハイブリッド光増感剤の開発
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22K05144
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
矢野 重信 奈良女子大学, 大和・紀伊半島学研究所, 協力研究員 (60011186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 洋望 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40381785)
野元 昭宏 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60405347)
鳴海 敦 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (60443975)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 光線力学療法 / バクテリオクロリン / 重原子効果 / マルトトリオース / 光増感剤 / クロリンe6 / 錯体 / 抗体 / 糖 |
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| Outline of Research at the Start |
超高齢化社会を迎える本邦では、安価で低侵襲性のがん治療法である光線力学療法
(Photodynamic Therapy: PDT)の高性能化は喫緊の学術的課題である。本医工連携研究では、がん細胞のみではなく、がん組織間質に存在しがん生存（増殖、浸潤、転移や抗がん剤抵抗性獲得など）を下支えしている細胞群をも同時にターゲットにした高性能第三世代のPDT用光増感剤の開発を目的としている。具体的には、がん組織間質細胞を標的とする抗体、生体適合性に優れる天然物系色素、および重原子効果による活性酸素種の産生効率の向上が期待される貴金属をハイブリッド化させた光増感剤を創出し、機能評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．光線力学療法（PDT）は、特定の光の波長を持つ光増感剤を用いて、活性酸素種（ROS）を発生する光化学反応を引き起こし、腫瘍細胞の死滅を誘発する非侵襲的な抗癌療法である。光化学反応により光増感剤の励起三重項状態から効率的なエネルギー移動により、酸素分子は一重項励起状態に達する。光増感剤に重原子を導入することにより、ROSが効率的に生成されることがあり、これを重原子効果といわれる。しかし、金属錯体化された光増感剤は、水に溶解しにくいことがよくある。この制限を克服し、効果的にROSを生成するために、本研究では、クロリン骨格内に重金属が結合し、Warburg効果による腫瘍選択性が期待される糖を連結した水溶性光増感剤の開発を目指した。
２．マルトトリオース（Mal3）と重金属導入クロリン[M（Mal3-クロリン）、M=Pt、Pd)]を結合させ、新規の光増感剤を合成した。M(Mal3-クロリン)は、対応するフリーベースのクロリンとほぼ同じ方法で合成された。アセチル化チオマルトトリオース(AcMal3)を金属クロリンと反応させ、これを脱保護して、目的のMal3連結金属クロリン[M(Mal3-クロリン)]を得た。対応する金属クロリン(Pt-TFPCまたはPd-TFPC)は、金属配位フッ素化ポルフィリン誘導体(M-TFPP: 5,10,15,20-テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン)から合成した。それらの抗腫瘍効果を評価した。
３．[M(Mal3-クロリン)]は効果的なROS生成と一重項酸素誘導を示した。これらの細胞毒性因子は効果的な抗腫瘍効果を引き起こし、細胞死をもたらした。xenograft腫瘍マウスモデルでは、顕著な腫瘍成長の抑制を示した。以上。Mal3連結金属クロリンは、その強力な抗腫瘍PDT効果のために、優れたPDT用光増感剤とみなされ今後の発展が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度実施したMal3連結金属クロリン[M(Mal3-クロリン), M=PdまたはPt]は効果的なROS生成とPDT効果を示した。本研究計画を推進のための基盤となる成果である。
以上から「（２）おおむね順調に進展している。」を選択した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の成果を基盤にして、新規光増感剤合成する。得られる新規光増感剤のPDT試験を実施する。さらには、PDTと併用するための抗がん性金属錯体を開発する。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
