がんの生命現象解明のためのナノキャリア型近赤外蛍光アクチベータブルプローブの開発

• Project Area: Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
• Project/Area Number: 23113509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 天滿 敬 京都大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90378787)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2012: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: がん / 分子イメージング / 蛍光 / ナノキャリア

Outline of Annual Research Achievements

近年、膜結合型マトリクスメタロプロテアーゼ（MT1-MMP）ががんの悪性度と密接に相関することが明らかとなり、MT1-MMPを標的としたがんの診断法の開発が急務となっている。近赤外蛍光プローブを用いるインビボ蛍光イメージング法は、生体の微小変化を生きたまま空間的・時間的に把握できることから、がんの診断法としてのみならず、生命現象を総体として解析する有効な手法である。そこで本研究では、MT1-MMPとの相互作用により蛍光を発するナノキャリア型近赤外蛍光アクチベータブルプローブを開発する。本年度は、標的認識ユニットの有効性評価検討とインビボ検討を行った。

１）標的認識ユニットの有効性評価検討：ラクトソームプローブのがん標的化のための標的認識ユニットとして、抗MT1-MMP抗体、単鎖抗体、二量体化単鎖抗体、MT1-MMP結合性ペプチドを得、RI標識体を合成してインビボでの有効性を調べた。その結果、ラクトソームプローブの合成の容易性、親和性、標的指向性の観点から抗MT1-MMP抗体が適切と考えられた。
２）インビボ検討：抗MT1-MMP抗体を表面修飾した蛍光アクチベータブルラクトソームを調製し、担がんマウスに尾静脈内投与後の経時的体内分布を小動物用近赤外蛍光イメージング装置を用いて調べた。その結果、本プローブはMT1-MMP発現腫瘍において高い蛍光強度を認め、所期の目的を達成するプローブとして有効である可能性を示した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Miniaturized antibodies for imaging membrane type-1 matrix metalloproteinase in cancers. (2013)
  • Author(s): Kondo N, Temma T, Shimizu Y, Watanabe H, Higano K, Takagi Y, Ono M, Saji H.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 104(4) Issue: 4 Pages: 495-501
  • DOI: 10.1111/cas.12102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Novel Nanocarrier-Based Near-Infrared Optical Probes for In Vivo Tumor Imaging (2012)
  • Author(s): Shimizu Y, Temma T, et al
  • Journal Title: J Fluoresc Volume: (印刷中) Issue: 2 Pages: 719-727
  • DOI: 10.1007/s10895-011-1007-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of membrane type-1 matrix metalloproteinase-specific activatable fluorescent probe for malignant tumor detection (2011)
  • Author(s): Shimizu Y, Temma T, Sano K, Ono M, Saji H
  • Journal Title: Cancer Sci Volume: 102 Issue: 10 Pages: 1897-903
  • DOI: 10.1111/j.1349-7006.2011.02020.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MT1-MMPを標的とした放射性ヨウ素標識ペプチドプローブの開発 (2013)
  • Author(s): 近藤直哉、天滿敬、志水陽一、小野正博、佐治英郎
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] MT1-MMPの核医学イメージングのための放射性ヨウ素標識ペプチドプローブの開発 (2012)
  • Author(s): 近藤直哉、天滿敬、志水陽一、小野正博、佐治英郎
  • Organizer: 第7回日本分子イメージング学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松コングレスセンター（静岡県）
  • Year and Date: 2012-05-24
• [Presentation] シアニン骨格を用いた腫瘍標的インビボ近赤外蛍光イメージング剤の開発 (2012)
  • Author(s): 尾江悟、天満敬, 他
  • Organizer: 日本薬学会第132年会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道)
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] ナノキャリアを基盤とした標的特異的蛍光活性化型近赤外蛍光プローブの開発:蛍光off-on制御によるHER2発現がん組織のインビボ可視化に関する検討 (2012)
  • Author(s): 志水陽一、天満敬, 他
  • Organizer: 日本薬学会第132年会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道)
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] がんの質的診断のためのナノキャリアを基盤とする蛍光オフオン制御型近赤外蛍光プローブの開発 (2012)
  • Author(s): 志水陽一、天満敬, 他
  • Organizer: 第2回Vivid Workshop
  • Place of Presentation: 山代温泉(石川県)
  • Year and Date: 2012-03-01
• [Presentation] 腫瘍のインビボ蛍光イメージングを目的としたシアニン系近赤外蛍光プローブの開発 (2011)
  • Author(s): 尾江悟、天満敬, 他
  • Organizer: 第61回日本薬学会近畿支部総会・大会
  • Place of Presentation: 神戸学院大学(兵庫県)
  • Year and Date: 2011-10-22
• [Presentation] Lactosomeを基盤とした標的依存性蛍光off-on制御型インビボ近赤外蛍光イメージングプローブの開発 (2011)
  • Author(s): 志水陽一、天満敬, 他
  • Organizer: 第6回日本分子イメージング学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2011-05-26