2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of artificial transporter making use of boronic acid molecular recognition
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20H04529
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
松元 亮 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (70436541)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ボロン酸 / シアル酸 / がん幹細胞様細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、申請者らが最近発見した「ピリジル系ヘテロ環含有ボロン酸にまつわるユニークな分子認識機能」を活用し、ヌクレオシド擬似体やビタミンCの酸化体（DHA）を対象に、内因性のトランスポーターに依存せず、合成化学的に幅広く制御可能な分子機序に基づく万能型「人工トランスポーター」の仕組みを実証しようとするものである。本年度は、当該分子によるシアル酸認識に関して、いくつかの実証的成果を得た。例えば、標準的なフェニルボロン酸（PBA）と、我々が見出した誘導体の一つである5-boronopicolinic acid（5-BPA）をそれぞれリガンドとする白金系製剤搭載型ポリマーミセルを比較した。白金製剤に耐性があり、かつシアル酸を高発現するがん幹細胞様細胞（CSC）が存在する頭頸部の同所性腫瘍に対する評価を行なった。5-BPAリガンドは、腫瘍内のpH（およそ6.5）でポリマーミセルの腫瘍内での蓄積を高め、細胞内への移行を促進し、悪性CSCを効果的に除去することを確認した。その結果、腫瘍の成長を抑制し、マウスの生存期間を顕著に延長することを示した。また、ボロン酸リガンドの重要な利点の一つに、シアリル化に依存する複数タイプのエピトープ（CSCの亜集団）を並列的に標的可能なことが挙げられる。実際、このような複数のエピトープが発現する事象は、膵臓CSCにおいて知られている。抗体リガンドではこれらを独立に標的する必要があるが、最近我々は、5-BPAリガンドにより複数の膵臓CSC亜集団を同時にターゲティング可能なことを見出した。さらに、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）への展開可能な新規分子を合成し、現在出願を準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3年11月までに核酸疑似体との結合性評価とin vitroでの抗がん活性の評価を行い、令和4年3月までにin vitroでの膜融合機能の評価を行う予定であったが、その直前のタイミングで実験従事者が転職した。令和3年12月よりin vitroでの膜融合機能の評価を担当する研究協力者の雇用を予定したが、年度最終盤のタイミングということもありリクルート作業が難航したため、スケジュールに遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新年度（2022年度）から雇用者を募るスケジュールへと変更することが人員の質確保の観点から望ましいと判断されたため、該当する人件費を繰越し対応することとした。6月より新規研究従事者の雇用に目処が立っており、これにより、最終年度は当初予定の達成を目指す。
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[Presentation] Polymer gel-based totally synthetic pancreas device2020
Author(s)
Akira Matsumoto, Chen Siyuan, Takuya Miyazaki, Michiko Ito, Hiroko Matsumoto Yuki Moro-oka, Miyako Tanaka, Takayoshi Suganami, Yuji Miyahara
Organizer
The 30th Frontier Scientists Workshop, Recent Advances in Medical Polymers for Therapeutic Applications
Int'l Joint Research
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