Development of coumarin-based theranostic agents targeting carbonic anhydrase-IX

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17166
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Iikuni Shimpei 京都大学, 薬学研究科, 助教 (70837731)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 炭酸脱水酵素IX / セラノスティクス / イメージング / 固形腫瘍

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop cancer theranostic agents targeting carbonic anhydrase-IX (CA-IX) overexpressed in hypoxic regions of solid tumors. Our original CA-IX ligand, imidazothiadiazole sulfonamide (IS)-based compounds labeled with 111In, 68Ga, or 99mTc were designed and synthesized. A biodistribution study using CA-IX high-expressing tumor-bearing mice demonstrated that the 111In, 68Ga, or 99mTc-labeled IS derivatives had favorable tumor accumulation. SPECT imaging performed with the 111In-labeled IS derivative resulted in tumors in model mice being clearly visualized, while no marked radioactivity was observed in the normal organs. These results indicate that the 111In, 68Ga, or 99mTc-labeled IS derivatives may be effective CA-IX-targeting theranostic agents.

Free Research Field

放射線科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

固形がんにおける低酸素領域は、がんの化学療法や放射線治療に対する抵抗性を示すため、その領域を生体イメージングにより体外から可視化することは患者の治療方針の決定に有意義である。炭酸脱水酵素IXはがん低酸素領域に高発現することが報告されているため、本研究成果である炭酸脱水酵素IXを標的とした放射性薬剤により、患者におけるがんの低酸素領域の場所を体外から可視化できる可能性が示された。また、本研究成果を治療用放射性薬剤に応用することにより、患者一人ひとりの病態に適合する治療（個別化医療）を展開できると期待される。