細胞・臓器イメージング用新規化学センシング分子試薬の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20245019
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 副部門長 (70392644) ; 久本 秀明 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00286642)
• Keywords: 分子プローブ / イメージング / 化学発光 / 画像診断 / 蛍光色素

Research Abstract

近年のバイオ分析分野では、複数の検体を同時に分析することが求められており、蛍光イメージングプローブ開発においては、マルチ蛍光分析のニーズが高まっている。しかし、既存のマルチ蛍光色素ではそれぞれに適した励起波長が異なるため、複数のレーザーが必要である。そこで本研究では、エネルギー移動カセットを利用したマルチカラー有機蛍光色素PKFシリーズ(PKF-1,2,4)を設計、合成した。これらは365-384nm付近の吸収ピークで励起することで、それぞれ600,670,715nmの鋭いピークを持つ蛍光スペクトルを示し、単一光源で励起可能であった。細胞応用には、PKF-2とFura-2をHeLa細胞内に取り込ませ、単一波長励起で脂質とCa^<2+>濃度の同時イメージングに成功した。PyreneをドナーとするETCと既存のプローブを同時に用いたイメージングは初の成果である。一方、MRI(磁気共鳴イメージング)は、すでに病変の早期発見・早期治療の重要性が認識された画像診断法技術であるが、病変部位だけを特異的に描出する機能はない。早期発見には病変部位だけを特異的に描出することのできる造影剤が求められている。本研究では、心筋梗塞や脳梗塞に関連するアテローム性動脈硬化の脂質に富んだ血管内皮沈着物のソフトプラークをターゲットとしたMRI用造影剤開発を目指した。分子設計としては、ガドリニウム錯体をベースに、脂溶性ソフトプラークに親和性のあるベンゼンスルホン酸とミセル形成のための疎水性アルキル側鎖をつけた化合物(KMR-Micell)とした。合成したKMR-Micellは、疎水性アルキル鎖の長さを変えて検討したところ、市販のガドリニウム錯体Magnevistに比べて約2～4倍高く、高感度に病原部位を描出できることが示された。