2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel cyclic peptides that detect molecular states of collagen in vitro and in vivo
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17K19502
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 寛之 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (50437240)
増田 亮 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (90632159)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | ペプチド / コラーゲン / 3重らせん / イメージング / がん / 薬物送達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
●環状平行2量体ペプチドの構造最適化:コラーゲンへのハイブリ能を有する環状平行2量体ペプチド（プロトタイプ）には、自己集合能が残存していた。自己集合は標的コラーゲンとのハイブリッド形成と競合するため、ペプチド溶液を使用（投与）直前に加熱変性する必要があった。この問題を解決するために、荷電アミノ酸の導入およびペプチド主鎖骨格への歪導入といった分子設計の改変を行った。構造－活性相関研究の結果、変性コラーゲンへのハイブリ能を維持したまま、自己集合能が低減されたペプチドの作成に成功した。本ペプチドを用いて、in vitroで変性コラーゲンを効率的に検出できた。ELISA、western blotting、蛍光染色によるin vitroイメージングにおいては、抗コラーゲン抗体と匹敵する検出感度を示したことから、本ペプチドはコラーゲン検出試薬として有用である。
●がん組織のin vivoイメージング:上記環状平行2量体型ペプチドを蛍光あるいはアイソトープで標識し、これを用いてヒトがん細胞を移植したマウスのがん組織のイメージングができるかどうかを検討した。尾静脈から投与した標識ペプチドは、がん腫瘍を効果的に描出できることが明らかになった。多種のヒトがん細胞を用いて検討したところ、がん種により標識ペプチドの集積度合いが異なることがわかった。また、ペプチドの分子デザインによりイメージングプローブの体内滞留時間を制御できる可能性が示唆された。さらに、本ペプチドは、がん組織に加え、椎間板や足関節など軟骨が多い組織に集積する傾向がみられた。
●薬物コンジュゲートの作成:上記イメージングによりがん腫瘍への集積が確認されたことから、抗がん剤ドキソルビシンとのコンジュゲート化に着手した。現在のところ低収率ながら目的物を得ており、今後in vitroおよびin vivoでの薬効の検討に入る予定である。
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