生体内フリーラジカル(O_2^-,H_2O_2,NO)を消去する次世代人工酵素の創生

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380409
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 川上 浩良 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (10221897)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 窪田 倭 聖マリアンナ医科大学, 教授 (20075500) ; 長岡 昭二 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (30254147)
• Keywords: 金属ポルフィリン / 人工SOD / 糖鎖 / 虚血再潅流 / フリーラジカル / 抗酸化剤

Research Abstract

体外循環により惹起される炎症反応、長期透析による腎不全や合併症など、生体内で発生したフリーラジカル(活性酸素)は様々な臓器障害を引き起こす。これは生体内で保たれていた酸化還元調節機能が破綻した結果であり、さらに、血管内細胞や組織にも損傷を与え血管病態の原因にもなる。ビタミンE固定型ダイアライザーや、抗酸化剤を投与する試みがなされているが必ずしも十分な効果は得られていない。本研究では、抗酸化機能を持つ新規金属ポルフィリン錯体を合成、生体内フリーラジカル(O_2^-,H_2O_2,NO)の消去を行い、臨床応用可能な次世代型抗酸化剤を構築する。
本年度は、SOD活性を有するマンガンポルフィリン錯体の臓器ターゲティング能について検討した。特に肝臓へのターゲティングを目指した新規糖鎖修飾型マンガンポルフィリン錯体の合成をおこなった。肝実質細胞への能動的な送達を目的に、マンガンポルフィリン錯体とラクトースとのコンジュゲートを調製した。得られたコンジュゲートは、肝細胞表面に発現しているアシアロ糖タンパク質レセプターとラクトース(β-ガラクトース)との特異的認識機構により、細胞内へ有意に高集積した。
さらに、水溶性カチオン性マンガンポルフィリン錯体の抗酸化効果を動物を用いたin vivo実験により評価した。今回は血中内でのラジカル障害、組織障害を引き起こしやすいラット虚血再潅流モデルを用い、カチオン性金属ポルフィリン錯体のin vivo SOD活性を評価した。測定はIn vivo ESR測定等により行なったが、ポルフィリン錯体投与郡で優位なラジカル消去活性が確認でき、in vivoでのカチオン性金属ポルフィリン錯体の抗酸化機能が確かめられた。

Research Products

• [Publications] S.ASAYAMA, T.MORI, S.NAGAOKA, H.KAWAKAMI: "Chemical Modification of Manganese Porphyrins with Biomolecules for New Functional Antioxidants"Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. Vol.14,No.11. 1169-1179 (2003)
• [Publications] S.ASAYAMA, E.KAWAMURA, S.NAGAOKA, H.KAWAKAMI: "Application of Manganese Porphyrins with Superoxide Dismutase Activity to Antimetastatic Agent"Porphyrins. Vol.12,No.3-4. 103-106 (2003)
• [Publications] 川上浩良: "抗癌効果を有する新規SODミメティック金属ポルフィリンの開発"ファインケミカル(シーエムシー出版). Vol.32. 5-11 (2003)