2017 Fiscal Year Research-status Report
核医学的手法を用いた膵外作用指向型新規GLP-1アナログの開発
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16K19880
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| Research Institution | Osaka University of Pharmaceutical Sciences |
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Principal Investigator |
近藤 直哉 大阪薬科大学, 薬学部, 助教 (80756172)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | GLP-1 / 核医学イメージング / 前立腺がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、膵臓以外に発現するグルカゴン様ペプチド受容体（GLP-1R）を標的とした核医学イメージングプローブを開発し、GLP-1R作動薬の膵外作用の詳細解明を目的とし、イメージングにより得た情報を基にGLP-1R作動薬の構造修飾を行い、膵臓以外へのGLP-1Rへの送達性を高め、より強い膵外作用を有する新規誘導体開発を最終目標としている。
初年度における初期検討により、膵外作用の標的として前立腺がんを定めた。
本年度の目標として、①前立腺がん細胞を移植した動物を用いたインビボ実験を行い、現時点でのプローブの到達点を洗い出し ②画像解析法やエクスビボ染色、オートラジオグラフィ等の手技の組み合わせによる、GLP-1R作動薬の詳細解析 ③他の疾患への応用を指向した新規プローブ開発を掲げている。また、申請交付書には④治療効果の評価用のMMP標的プローブの開発、 ⑤RIを用いた競合阻害実験の実施を挙げている。
上記について、(a) 昨年度開発した125I-Ex4について前立腺がんモデルマウスを用いた体内分布実験を実施し、腫瘍への移行性を評価した。(b) 125I-Ex4投与後にマウスより摘出した腫瘍組織の凍結切片を用いて、125I-Ex4の腫瘍内分布を調べた。(c) 腫瘍への移行性、血中動態の異なる新規誘導体を合成した。（d）GLP-1R作動薬の治療効果の判定に資する、MMPを標的としたイメージングプローブを開発した。(e)RIを用いた競合阻害実験の実験系を確立した。得られた研究成果に基づき、MMPを標的としたイメージングプローブに関してはがんをはじめとする炎症性疾患の診断用プローブの開発として学会発表・論文化を行った。
本年度の成果はGLP-1R作動薬とがん治療に関連する今後の診断・治療領域の医療に有益な情報をもたらすと考えられる。
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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
本年度までの目標として、①GLP-1受容体への結合性を有するExendin-4（Ex4）を母核としたSPECT、PET用イメージングプローブの合成、②モデル動物の作製 ③SPECT撮像によるモデル動物での組織移行性評価、Ex4の構造修飾による、疾患への集積向上性を示す誘導体の設計・合成、④Ex4による治療の評価を可能とするMMP等腫瘍悪性度関連因子を標的とした診断用プローブの開発、⑤Ex4を母核としたプローブに関するエクスビボ評価⑥ HPLC等を用いた生体内安定性等の評価 ⑦新規に設計したEx４誘導体のGLP-1受容体への親和性評価及びRIプローブ化、について申請交付書に掲げている。
以上のうち、①-③については昨年度までに125I標識体（125I-Ex4）を合成し、臓器摘出法により体内動態等の評価に成功している。本年度においては、④がん、炎症に関連するバイオマーカーであるMMPを標的としたイメージングプローブの開発に成功し、⑤前立腺がんモデルマウスに投与後、エクスビボ評価を実施した、⑥HPLC等による各種分析は未着手であるが、組織移行などで良好なデータが得られており、イメージングに大きな影響を及ぼすレベルでの分解性等は認められないと考えられる。⑦新規に設計したEx誘導体についてのRIプローブ化についても未着手であるが、標識前駆体の合成は達成しており、RIプローブ化の目処がついている。また、親和性の評価系についても既に構築済みである。
以上を総合すると、研究課題の進捗状況としては、おおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究において、GLP-1受容体をインビボで捉えることのできる新規の核医学イメージングプローブ125I-Ex4の開発を達成し、正常動物を用いた有効性を証明している。一方で、125I-Ex4は前立腺がんモデルにおける腫瘍移行性が比較的低いことがこれまでの実験結果で判明している。したがって、最終年度においては、膵臓以外に発現するGLP-1受容体への高い移行性を狙った新規誘導体についてEx4と比較した優位性を検証すべく、開発した誘導体群のRIプローブ化、組織移行性評価、エクスビボ評価を行う。
これまでに、アミノ酸を伸長した誘導体は設計・合成済みであるが、さらに近年報告されたGLP-1のヘリックス構造を安定化するリンカーを導入した誘導体についても膵外GLP-1受容体のイメージングに有効であると考えられるため、ヘリックス安定化の方策も推進していきたい。Ex4の高いGLP-1受容体検出能について、これまでの研究で証明されているため、Ex4を用いた高汎用性の蛍光プローブが開発できれば、インビトロ、エクスビボ実験で有用であると考えられる。すなわちGLP-1受容体検出用の蛍光試薬の開発についても実施する予定である。
また、Ex4およびEx4誘導体を用いた治療に関する基礎検討についても推進したい。そのために、治療用量の推定や、治療に関連するバイオマーカーイメージングも並行して行いたい。
上記の実験や過去の年度の研究結果を踏まえ、目標としているGLP-1R作動薬の膵外作用の詳細解明、膵臓以外へのGLP-1Rへの送達性を高めたより強い膵外作用を有する新規誘導体の開発を達成したい。
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