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2021 Fiscal Year Research-status Report

グルコース輸送体を標的とするBNCT用ホウ素クラスターキャリア分子の創製

Research Project

Project/Area Number 20K05755
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

田中 智博  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 助教 (20711667)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsホウ素中性子線補足療法 / カチオン性ポリマー / ホウ素クラスター
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の主要な目的はホウ素中性子線補足療法に用いられるホウ素クラスターであるBSH(Sodium Borocaptate)を効率的にがん細胞内に取り込ませるための手法の確立にある。昨年度、我々は細胞内に効率的に取り込ませるための補助剤としてポリエチレンイミンやポリリジンなどのカチオン性ポリマーが有効である事を見出した。種々の検討の結果、カチオン性ポリマーがアニオン性分子であるBSHと静電的相互作用を介してナノ粒子を形成し、がん細胞内への移行を促進していると考えられた。しかしながら、その細胞内取り込み機構については以前不明であったため、本年度はA549細胞やHela-S3細胞を用いてその機構についての解析を行った。具体的には、ナノ粒子の主要な取り込み経路として知られるエンドサイトーシスに着目し、種々のエンドサイトーシス阻害剤を用いた取り込み阻害実験を行った。
その結果、メチル-β-シクロデキストリンやdynasoreにより前処理した細胞ではナノ粒子の取り込み量の低下が見られたため、ナノ粒子はカベオラ依存性エンドサイトーシス及びクラスリン依存性エンドサイトーシスによって取り込まれることが明らかとなった。一方で、これらの阻害剤の存在下においてもBSH単独よりも高い細胞内取り込み量を示したため、ナノ粒子の取り込みには複数の経路が関与していることが示唆された。そのため、蛍光基修飾されたカチオン性ポリマーを用いて解析を行ったが、現在のところ有益な結果は得られていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

蛍光基修飾されたポリマーを用いることでナノ粒子の細胞内局在を明らかにできると考えていたが、粒子化の際に複数の蛍光基が自己消光するため解析できなかった。このことから、完全な作用機序解析には他の手段が必要であると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

カチオン性ポリマーを使用することでBSHの細胞内導入効率を飛躍的に向上する事には成功しているが、T/N比(腫瘍選択性)については実用的ではない。そのため、今後はT/N比の向上を目的として正常細胞モデルであるIMR-90を用いた検討を行っていく。また、ポリマーへの化学修飾についても検討する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (15 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Design, Synthesis and Biological Evaluation of Boron‐Containing Macrocyclic Polyamine Dimers and Their Zinc(II) Complexes for Boron Neutron Capture Therapy2022

    • Author(s)
      Ueda Hiroki、Suzuki Minoru、Sakurai Yoshinori、Tanaka Tomohiro、Aoki Shin
    • Journal Title

      European Journal of Inorganic Chemistry

      Volume: 2022 Pages: e202100949

    • DOI

      10.1002/ejic.202100949

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Potential anti-COVID-19 agents, cepharanthine and nelfinavir, and their usage for combination treatment2021

    • Author(s)
      Ohashi H、Watashi K、Saso W、Shionoya K、Iwanami S、Hirokawa T、Shirai T、Kanaya S、Ito Y、Kim K-S、Nomura T、Suzuki T、Nishioka K、Ando S、Ejima K、Koizumi Y、Tanaka T、Aoki S、Kuramochi K、Suzuki T、Hashiguchi T、Maenaka K、Matano T、Muramatsu M、Saijo M、Aihara K、Iwami S、Takeda M、McKeating J A.、Wakita T
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Pages: 102367~102367

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102367

  • [Journal Article] Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Boron-Containing Macrocyclic Polyamines and Their Zinc(II) Complexes for Boron Neutron Capture Therapy2021

    • Author(s)
      Ueda Hiroki、Suzuki Minoru、Kuroda Reiko、Tanaka Tomohiro、Aoki Shin
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 64 Pages: 8523~8544

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c00445

  • [Presentation] 抗マラリア薬アモジアキンをリード化合物とした抗SARS-CoV-2治療薬の創製2022

    • Author(s)
      田中智博、横井健汰、佐藤秀哉、森田都望恵、岡本実佳、外山政明、馬場昌範、青木伸
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法のための新規ポリアミン誘導体の開発2021

    • Author(s)
      上田大貴 、田中智博 、鈴木実 、青木伸
    • Organizer
      第30回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • [Presentation] 情報科学及び機械工学と連携した抗SARS-CoV-2治療薬の設計及び合成2021

    • Author(s)
      内山 遥、田中 智博、大橋 啓史、塩野谷 果歩、渡士 幸一、倉持 幸司、秋本 康平、竹村 裕、岡本 実佳、外山 政明、馬場 昌範、青木 伸
    • Organizer
      第65回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 選択的セロトニン再取り込み阻害薬SSRIの抗炎症効果の解明2021

    • Author(s)
      竹中洋平、北畠和己、田中智博、青木伸、月本光俊
    • Organizer
      第65回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] cis型アゾベンゼンを含むキラル大環状化合物の合成と異性化反応の検討2021

    • Author(s)
      芝内涼太、田中智博、青木伸
    • Organizer
      第65回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] Development of Boron-containing Macrocyclic Polyamines and Their Zn(Ⅱ) Complexes for Boron Neutron Capture Therapy2021

    • Author(s)
      上田大貴 、田中智博 、鈴木実 、青木伸
    • Organizer
      錯体化学会第71回討論会
  • [Presentation] Design and Synthesis of Poly(2,2’-bipyridyl) Ligands Directed toward Chelation Therapy of Cancer2021

    • Author(s)
      Masumi Hirose, Zhu Jun Jie, Chandrasekar Balacahndran, Tomohiro Tanaka, Yosuke Hisamatsu, Yasuyuki Yamada, Shin Aoki
    • Organizer
      International Research Network Initiative (IRNI) and 8th International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences 2021 (iPoPS2021)
  • [Presentation] Mefloquine Has a Potent Antiviral Activity against Severe Acute Respiratory Syndrome Related Coronavirus 22021

    • Author(s)
      Kaho Shionoya, Masako Yamasaki, Shoya Iwanami, Yusuke Ito, Shuetsu Fukushi, Hirofumi Ohashi, Wakana Saso, Tomohiro Tanaka, Shin Aoki, Kouji Kuramochi, Shingo Iwami, Yoshimasa Takahashi, Tadaki Suzuki, Masamichi Muramatsu, Makoto Takeda, Takaji Wakita and Koichi Watashi
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術学会
  • [Presentation] Development of Nanoparticle Composed of BSH and Cationic Polymer for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)2021

    • Author(s)
      Tomohiro Tanaka, Hiroki Ueda, Shin Aoki, Minoru Suzuki, Yoshinori Sakurai
    • Organizer
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 2021)
  • [Presentation] Design, Synthesis, and BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) Activity of Boron-Containing Macrocyclic Polyamines2021

    • Author(s)
      Hiroki Ueda, Minoru Suzuki, Tomohiro Tanaka, Shin Aoki
    • Organizer
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 2021)
  • [Presentation] Design, Synthesis, and Antiviral Activity of Anti-SARS-CoV-2 Agents in Interdisciplinary Research2021

    • Author(s)
      Haruka Uchiyama, Mayuka Nii, Tomohiro Tanaka, Kohei Akimoto, Hiroshi Takemura, Kaho Shionoya, Hirofumi Ohashi, Koichi Watashi, and Shin Aoki
    • Organizer
      2020/2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACICHEM2020/2021)
  • [Presentation] Design, Synthesis, and Anti-SARS-CoV-2 Activity of Amodiaquine Analogs2021

    • Author(s)
      Tomoe Morita, Tomohiro Tanaka, Kenta Yokoi, Hidetoshi Sato, Mika Okamoto, Masaaki Toyama, Masanori Baba, and Shin Aoki
    • Organizer
      2020/2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACICHEM2020/2021)
  • [Presentation] Development of Light-driven Molecular Machines that Perform Unidirectional Motion2021

    • Author(s)
      Ryota Shibauchi, Ong Yong Liang, Mohd Zulkefeli, Tomohiro Tanaka, Shin Aoki
    • Organizer
      2020/2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACICHEM2020/2021)
  • [Presentation] Development of Nanoparticle Composed of BSH and Cationic Polymer for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)2021

    • Author(s)
      Tomohiro Tanaka, Hiroki Ueda, Shin Aoki, Minoru Suzuki, Yoshinori Sakurai
    • Organizer
      2020/2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACICHEM2020/2021)
  • [Presentation] Development of Boron-containing Macrocyclic Polyamine Derivatives for Boron Neutron Capture Therapy2021

    • Author(s)
      Hiroki Ueda, Taiki Itoh, Kosuke Mizuno, Tomohiro Tanaka, Minoru Suzuki, Yoshinori Sakurai, and Shin Aoki
    • Organizer
      2020/2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACICHEM2020/2021)
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗SARS-CoV-2薬2021

    • Inventor(s)
      馬場昌範、岡本美佳、外山政明、青木伸、田中智博、横井健汰
    • Industrial Property Rights Holder
      馬場昌範、岡本美佳、外山政明、青木伸、田中智博、横井健汰
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-184512

URL: 

Published: 2022-12-28  

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