Development of Hybrid Metal Complexes of Natural Product-derived Dyes Having Tumor Targeting Ability for the Next- Generation Advanced Medical Care

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K05161
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 矢野 重信 奈良女子大学, 大和・紀伊半島学研究所, 協力研究員 (60011186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 洋望 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40381785) ; 野元 昭宏 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60405347) ; 鳴海 敦 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (60443975)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 光線力学療法 / 医工連携 / 光増感剤 / 糖 / 錯体

Outline of Annual Research Achievements

（１）目的：極めて高いPDT効果を示すグルコースを連結させたクロリンe6誘導体（Glc-Ce6）の前臨床試験を展開した。（２）研究方法：グルコースを連結させたクロリンe6誘導体（Glc-Ce6）の前臨床試験臨床使用を目的として、14C標識Glc-Ce6を用いてGlc-Ce6の吸収・分布・代謝・排泄について前臨床試験を実施した。次いで、自然発生腫瘍の犬の症例を使用して、Glc-Ce6を使用したPDTの効果を調べた。（３）研究結果：グルコースを連結させたクロリンe6誘導体（Glc-Ce6）の前臨床試験14C標識Glc-Ce6を用いてGlc-Ce6の吸収・分布・代謝・排泄について前臨床試験を実施した。ラットモデルでは、血中半減期が1.8日であり、Glc-Ce6の94.9％が24時間後に胆汁中に排泄されることを発見した。最小致死量は、マウスで250 mg / kg、ラットで300 mg/kgであった。これらの結果は、TSの結果よりも優れていた。次いで、自然発生腫瘍の犬の症例を使用して、Glc-Ce6を使用したPDTの効果を調べた。 PDTプロトコルは、鳥取大学農学部の倫理委員会によって承認済（倫理承認番号：H28-004）。犬（雄、14歳）の足には血管周囲腫瘍があった（ステージT2N0M0）。 2mg / kgのGlc-Ce6を静脈内投与し、半導体レーザー（波長：671 nm、160 mW / cm、80 J / cm）を照射した。 PDTは合計6回行われ、103日後に腫瘍は完全に消失した。足の腫瘍を持つ犬のこの前臨床試験は非常に重要であり、試験から、Glc-Ce6およびPDTの抗腫瘍効果と安全性の証拠が得られた。
以上、本研究の成果は、糖質を連結させた医療用ハイブリッド体の開発にとって重要な知見を与えるものとみなされ、今後の非臨床試験へ向けていっそうの発展が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Photodynamic therapy using mannose-conjugated chlorin e6 increases cell surface calreticulin in cancer cells and promotes macrophage phagocytosis (2022)
  • Author(s): Kimura Yuka、Aoki Hiromasa、Soyama Tatsuki、Sakuragi Akira、Otsuka Yuto、Nomoto Akihiro、Yano Shigenobu、Nishie Hirotada、Kataoka Hiromi、Aoyama Mineyoshi
  • Journal Title: Medical Oncology Volume: 39 Pages: -
  • DOI: 10.1007/s12032-022-01674-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potential of Photodynamic Therapy Based on Sugar-Conjugated Photosensitizers (2021)
  • Author(s): Kataoka Hiromi、Nishie Hirotada、Tanaka Mamoru、Sasaki Makiko、Nomoto Akihiro、Osaki Tomohiro、Okamoto Yoshiharu、Yano Shigenobu
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 10 Pages: 841～841
  • DOI: 10.3390/jcm10040841
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LARGE-SCALE SYNTHESIS OF THIO-GLUCOSE-CONJUGATED CHLORIN E6 FOR PHOTODYNAMIC THERAPY (2021)
  • Author(s): A. Nomoto, H. Yamaguchi, M. Masuda, K. Hyakumura, S. Kodama, T. Osaki, Y. Okamoto, M. Tanaka, H. Kataoka, A. Narumi, T. Yoshimura, S. Yano, A. Ogawa
  • Journal Title: HETEROCYCLES Volume: 103 Pages: 2021-2027
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 次世代糖連結金属錯体抗がん剤の開発を目指して (2022)
  • Author(s): 矢野重信、舩橋 靖博、野元 昭宏、中井 美早紀
  • Organizer: 日本薬学第142回年会
  • Invited
• [Presentation] Development of the advanced next-generation glycoconjugated photosennseiteizers for photodynamic therapy (2021)
  • Author(s): Yano, Shigenobu; Kataoka, Hiromi; Osaki, Tmohiro; Okamoto, Yoshiharu; Nomoto, Akihiro; Rachi, Rioko; Narumi, Atsushi; Aoki, Kohei; Kujirai, Kohei; Shinoda, YO; Fujiwara, Yasuyuki; Morimoto, keiko.
  • Organizer: Pacifichem 2021 Congress
  • Invited