| Project/Area Number |
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 福井工業高等専門学校, 物質工学科, 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 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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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 / Warburg 効果 / バクテリオクロリン / ヒト結腸腺がん細胞 / 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: Photodynamic Therapy）は、光感受性物質を静脈注射し、一定時間経過後に内視鏡を挿入し光感受性物質が集積したがん部位にレーザー光を照射することで発生する一重項活性酸素種(ROS: Reactive Oxygen Species)ががん細胞の死滅を誘発する非侵襲的な抗がん療法である。従来の光感受性物質はがん細胞選択性が十分でなく、新たながん細胞選択性に優れた光感受性物質の開発が切望されている。我々は、がん細胞が正常細胞よりも糖（グルコース）を取り込みやすい性質 (Warburg 効果) および硫黄官能基の反応性を利用して糖類を導入したクロリン誘導体の合成および PDT への応用に取り組んできた。本年度は、クロリン誘導体よりもさらに長波長の生体透過性の高い範囲に光吸収帯を有するバクテリオクロリン骨格に着目し、がん細胞選択性が期待される糖を連結した高性能光増感剤の開発を目指した。
２．これまで四酸化オスミウムを用いた酸化によるバクテリオクロリン化を行ってきたが、四酸化オスミウムの人体への有毒性の観点から、実用的な薬剤への応用を目指した大量合成を行うことが困難であると考えられる。そこで本研究では安全性の高いヒドラジン誘導体を用いた還元によるバクテリオクロリン合成に取り組んだ。得られたバクテリオクロリン誘導体に糖類（グルコース、マルトトリオース）を導入することで目的の新規光感受性物質の合成に成功した。ついで一重項活性酸素種(ROS)発生能の評価、さらにヒト結腸腺がん（HCT116）についてPDT試験を行った。
３．得られた糖類導入バクテリオクロリン誘導体は生体透過性の高い 738 nm に極大吸収波長を持ち、また高い活性酸素種(ROS)発生能、ならびにヒト結腸腺がん細胞に対して効果的な光毒性を有していることが明らかになり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
本年度得られた糖類導入バクテリオクロリン誘導体は生体透過性の 738 nm に極大吸収波長を持ち、また優れた活性酸素種(ROS)発生能、ならびにヒト結腸腺がん細胞に対して効果的な光毒性を有していることが明らかになり今後の発展が期待される。
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 |
これまでの研究成果を基盤にして、より効果的な新規光増感剤を開発を目指す。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の開発を予定している。
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