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2019 Fiscal Year Research-status Report

Development of nanobody molecular probes for early diagnosis of pancreatic cancers

Research Project

Project/Area Number 18K07756
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

淵上 剛志  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (30432206)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 さくら  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (40736419)
中山 守雄  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (60164373) [Withdrawn]
宮成 悠介  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任准教授 (60469608)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsナノボディ / 膵臓癌 / PET / 分子イメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、PETおよび光音響イメージングを用いた膵臓がんの早期診断方法の確立を最終目標として、高い特異性と優れた体内動態を兼ね備えたラクダ抗体(ナノボディ)を基盤とした新規分子プローブの開発を目的とした。分子プローブの標的蛋白タンパク質として、ADAM8やsurvivinなどの膵臓がんの初期段階(PanIN III)より高発現しており、予後不良に深く関与しているタンパク質を選択した。
前年度までに、ADAM8とsurvivinに結合性を示すナノボディのクローンをそれぞれ6個及び7個同定した。本年度は、さらにナノボディのスクリーニングを進めていき、Biacoreにて標的タンパク質への親和性を検討した。Survivinに対してKd値が1.52 nMの親和性を有するナノボディが見出された。また、ADAM8に対しては、Kd値が3.93 nMの親和性を有するナノボディが見出された。また、これらのナノボディは、蛍光顕微鏡を用いた検討により、標的タンパク質へ特異的に結合していることが見出された。現在、これらのナノボディにNOTAなどの放射性ガリウムを配位できる置換基の導入を検討しており、核医学イメージング剤への展開を行っている。なお、survivin標的分子に関しては、独自のペプチド分子の開発を行っており、いくつかのペプチド分子は、膵臓癌細胞においてsurvivinの発現に応じた細胞内集積を示し、さらにアポトーシスを伴う強い抗腫瘍活性も有することを見出した。従って、survivinの膵臓癌イメージング剤や内用放射線治療薬剤などの治療薬の標的としての有用性が示された(Fuchigami, Cancer Sci, 2020)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

標的タンパク質に対して高い親和性、選択性を有するナノボディのクローンを見出すことに成功し、今後の核医学イメージング剤への展開が大いに期待される。

Strategy for Future Research Activity

今年度得られたナノボディのクローンにNOTA修飾して、放射性ガリウム標識薬剤へと展開していき、膵臓癌の早期診断を可能とするPET薬剤としての有用性を評価していく。
今後はさらにGlypican-1などの別の標的に対するナノボディの作出を目指し、前年度と同様にファージディスプレイ法にて標的へ親和性を示すナノボディのスクリーニングを行う。

Causes of Carryover

放射性ガリウム標識ナノボディの合成や評価を本年度は行えなかったため、次年度にそれらの研究に必要な化学薬品、放射性化合物、細胞実験、および動物実験のための費用に使用する計画とした。

  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Stanford University
  • [Journal Article] Discovery of inner centromere protein-derived small peptides for cancer imaging and treatment targeting survivin.2020

    • Author(s)
      Fuchigami T, Ishikawa N, Nozaki I, Miyanari Y, Yoshida S, Yamauchi M, Soejima A, Haratake M, Nakayama M
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 111(4) Pages: 1357-1366

    • DOI

      10.1111/cas.14330

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and evaluation of radioactive/fluorescent peptide probes for imaging of legumain activity.2019

    • Author(s)
      Fuchigami T, Itagaki K, Ishikawa N, Yoshida S, Nakayama M
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem Lett

      Volume: 29(19) Pages: 126629

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.126629

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of molecular probes for live imaging of cancer and infectious diseases.2019

    • Author(s)
      Fuchigami T
    • Journal Title

      Yakugaku Zasshi

      Volume: 139(12) Pages: 1531-1538

    • DOI

      10.1248/yakushi.19-00158.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complementary HPLC, in silico toxicity, and molecular docking studies for investigation of the potential influences of gastric acidity and nitrite content on paracetamol safety.2019

    • Author(s)
      El-Shaheny R, Fuchigami T, Yoshida S, Radwan MO, Nakayama M
    • Journal Title

      Microchem J

      Volume: 150 Pages: 104107

    • DOI

      10.1016/j.microc.2019.104107

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of radioiodinated benzofuran derivatives for in vivo imaging of prion deposits in the brain.2019

    • Author(s)
      Fuchigami T, Kawasaki M, Koyama R, Nakaie M, Nakagaki T, Sano S, Atarashi R, Yoshida S, Haratake M, Ono M, Nishida N, Nakayama M
    • Journal Title

      ACS Infect Dis

      Volume: 5(12) Pages: 2003-2013

    • DOI

      10.1021/acsinfecdis.8b00184.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SFTSウイルス感染症のSPECTによる病態解析を目的とした111In標識抗体の開発2020

    • Author(s)
      棚原 悠介,淵上 剛志,安藤 豪,Mya Myat Ngwe Tun,早坂 大輔,吉田 さくら,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] Synthesis and evaluation of radiogallium labeled ADAM8-activatable cell penetrating peptides for diagnosis of pancreatic cancer2019

    • Author(s)
      Fuchigami T, Yamaguchi R, Yoshida S, Nakayama M
    • Organizer
      The 23rd International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences (ISRS 2019) Beijing, China.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and characterization of 9-(4-fluoro-3-(hydroxymethyl)butyl)-2-(phenylthio)-6-oxopurine ([18F]FHBT) as a PET agent for HSV1-tk reporter gene imaging.2019

    • Author(s)
      Fuchigami T, Haywood T, Gowrishankar G, Anders D, Namavari M, Gambhir SS
    • Organizer
      The 23rd International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences (ISRS 2019) Beijing, China.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳内異常型プリオンタンパク質凝集体のin vivoイメージングを目的としたアリ―ルクロモン誘導体の開発2019

    • Author(s)
      中家 真理,淵上 剛志,片山 史博,中垣 岳大,田口 謙,石橋 大輔,吉田 さくら,西田 教行,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] セレン代謝種と反応性を有する脳細胞膜画分由来タンパク質の探索2019

    • Author(s)
      吉田 さくら,山本 明典,堀 恵里子,浦 東子,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] 葉酸代謝拮抗剤を母体化合物とする葉酸受容体生体イメージング剤の開発2019

    • Author(s)
      尾上 遼太郎, 淵上 剛志, 永石 龍,小野 北斗,西 弘大,吉田 さくら, 原武 衛,中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] 膵臓癌の診断のためのADAM8を標的とした酵素活性応答型放射性ガリウム標識ペプチドプローブの開発2019

    • Author(s)
      山口 涼太, 淵上 剛志, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] 新規腫瘍イメージング剤としての放射性ガリウム標識β-ヘアピンペプチドの開発2019

    • Author(s)
      千賀 健司, 淵上 剛志, 福嶋 優, 井上 広海, 吉田 さくら, 大庭 誠,中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] セレノトリスルフィドを介した神経細胞へのセレン輸送機構2019

    • Author(s)
      森 亮輔,吉田 さくら, 林 里紗子,淵上 剛志, 原武 衛,中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] 必須微量栄養素セレンの脳移行に関与するタンパク質の探索2019

    • Author(s)
      山本 明典,吉田 さくら, 淵上 剛志, 原武 衛,中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] 脳内異常型プリオンタンパク質凝集体の特異的in vivoイメージングを目的としたアリールクロモン誘導体の開発2019

    • Author(s)
      中家 真理, 淵上 剛志, 片山 史博,中垣 岳大,田口 謙,石橋 大輔,吉田 さくら, 西田 教行,中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] Survivinを標的としたBorealin由来ペプチドの合成とがん診断剤および治療薬としての基礎評価2019

    • Author(s)
      野﨑 伊織, 淵上 剛志, 石川 夏海, 宮成 悠介,山内 基弘,池田 由美, 山下 莉瑠,吉田 さくら, 中山 守雄
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] Development of Borealin derived peptides for survivin targeting cancer treatment2019

    • Author(s)
      Iori Nozaki, Takeshi Fuchigami, Natsumi Ishikawa, Yusuke Miyanari, Motohiro Yamauchi, Riru Yamashita, Yumi Ikeda, Sakura Yoshida, and Morio Nakayama
    • Organizer
      第56回ペプチド討論会
  • [Presentation] 放射性ガリウム標識β-ヘアピンペプチドの合成と新規腫瘍イメージング剤としての評価2019

    • Author(s)
      千賀 健司, 淵上 剛志, 福嶋 優, 井上 広海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • Organizer
      第17回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム(PPF2019)
  • [Presentation] Development of Radiogallium-labeled Thieno Pyrimidine Derivatives an in vivo Imaging Agents Targeting Folate Receptors.2019

    • Author(s)
      Ryotaro Onoue, Takeshi Fuchigami, Tatsuya Nagaishi, Hokuto Ono, Kodai Nishi, Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • Organizer
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2019)

URL: 

Published: 2021-01-27  

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