2017 Fiscal Year Research-status Report
線維芽細胞増殖因子受容体を標的としたがんの質的診断用イメージングプローブの開発
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17K10377
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
木村 寛之 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (50437240)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 繊維芽細胞増殖因子受容体 / PET/SPECT分子イメージングプローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、繊維芽細胞増殖因子受容体（Fibroblast Growth Factor Receptor, FGFR）に着目し乳がんや肺がん、膀胱がんの治療方針設定に資する質的診断用PET/SPECT分子イメージングプローブを開発し、さらに開発したプローブを用いがん化のメカニズム、薬剤耐性へのメカニズムを解明し、遺伝子情報を含んだ新規核医学診断法の開発、さらに分子標的薬の開発への効率的なワークフローを構築することにある。FGFRはFGFR1~FGFR4までのサブタイプがあり、様々ながんでの変異や過剰発現がみられている。代表例の一つとして、肺扁平上皮がんではFGFR1が過剰発現していると言われている。本研究では、FGFR1を標的としたPET/SPECT用分子イメージングプローブを開発することとした。
合成した化合物AのFGFR1への親和性を評価したところ、IC50値として94±31.0 (nM)と高い値を示した。一方、FGFR2、FGFR3 (K650E)、FGFR4への親和性は高くなく、化合物AはFGFR1への選択性が高いことが分かった。次に、化合物AのF-18標識化を試みたところ、低収率ながら目的の化合物を得ることができた。しかしながら、これ以上評価を進めることは困難と判断し、現在は新しい化合物の開発に着手している。
プローブの開発と並行し、モデル動物の作製を検討した。先ず、MDA-MB-134-VI細胞 (FGFR1過剰発現乳がん細胞)のFGFR１の発現をウェスタンブロットで確認した。次にこの細胞をBALB/c Slc-nu/nuマウスの乳腺に移植することで担癌マウスの作製を検討したが、がん細胞が生着しなかった。現在はエストラジオール投与下でMDA-MB-134-VI細胞の生着を観察している。
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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
化合物Aの開発は中断したものの、その後２種類の化合物B,Cの合成に成功しており、現在in vitro評価を進めている。また、薬剤設計を効率的に行うために、計算化学を導入した設計を行っている。PETプローブだけでなく、SPECTプローブの開発にも着手した。
担癌マウスの作製に関しては、タブレット状のエストラジオールを皮下に埋め込み、そこにMDA-MB-134-VI細胞を移植して生着を観察している。さらに、FGFR1が高発現している肺癌細胞を購入し、担癌マウスの作製を検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
合成した２種類の化合物B,CのFGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4への親和性と選択性の評価を行う。次年度はI-123を導入したSPECTプローブの開発も進める。有望な化合物であれば、標識化を行いin vivo評価へと進める。先ずは、正常マウスにプローブを投与して経時的に屠殺し、各臓器の重量および集積した放射能を測定する。非特異的な集積の有無を確認すると共に、プローブ候補化合物の基礎薬物動態解析を行う。この時点で動態の観点から望ましくない化合物であれば、再度薬剤設計からやり直す。創製した分子プローブについて、実験腫瘍細胞を移植したヌードマウスに投与し体内分布実験を実施する。腫瘍への集積性、血液腫瘍比、腫瘍肺比、腫瘍筋肉比、腫瘍肝臓比、腫瘍腎臓比を指標にプローブの選別を行う。さらに、非特異的な臓器への集積も評価する。投与後腫瘍肺比は2倍以上、その他の周辺臓器（筋肉・腎臓・血液など）比は3倍以上を目指す。また、標的部位に結合する既知の化合物あるいはプローブの非標識体を投与してインビボブロッキング実験も行い、腫瘍に集積した放射能の標的特異性について検討する。前述の検討で、腫瘍に特異的集積が示されたプローブについて、担癌モデル動物に投与して経時的にPETあるいはSPECTでイメージングを行い、腫瘍が描出可能かどうかを検討する。撮像が終わった後に動物を屠殺して臓器を摘出・集積した放射能を測定し、画像のシグナル強度と放射能集積の相関を調べる。
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[Journal Article] 18F-Labeled 4-(anilino)pyrido[3,4-d]pyrimidine as an effective imaging probe targeting L858R-mutant epidermal growth factor receptor.2017
Author(s)
Hiroyuki Kimura, Haruka Okuda, Masumi Ishiguro, Kenji Arimitsu, Akira Makino, Ryuichi Nishii, Anna Miyazaki, Yusuke Yagi, Hiroyuki Watanabe, Ikuo Kawasaki, Masahiro Ono, and Hideo Saji
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Journal Title
ACS Medicinal Chemistry Letters
Volume: 8
Pages: 418-422
DOI
Peer Reviewed
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