分子結合技術を用いた新たな造影剤による革新的がんMRI画像化技術の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08000
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 平井 俊範 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (40274724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 美菜子 宮崎大学, 医学部, 教授 (00643389) ; 片岡 寛章 宮崎大学, 医学部, 教授 (10214321) ; 佐藤 裕之 宮崎大学, 農学部, 准教授 (20545404) ; 徐 岩 宮崎大学, 医学部, 教授 (40506763) ; 石塚 匠 宮崎大学, 医学部, 助教 (50700085)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: MRI / 造影剤 / 癌 / バイオマーカー / 分子結合

Outline of Annual Research Achievements

MRIの造影剤は血管内や間質に漏れ出た領域のT1短縮が起こることで増強効果が生じるが、本造影剤はがんに対しては非特異的である。一方、糖誘導体「F-18FDG」を放射性トレーサーとして用いたPositron Emission Tomography（PET）検査はがん細胞の糖代謝異常亢進のため集積が高く、がんへの特異性が高い分子イメージングで、がん患者の診断に多く利用されている。しかし、PET装置はMRI装置と比べ汎用性が低く、放射性核種の半減期が短いこと、患者や医療スタッフの被ばく、大掛かりな設備などが問題である。最近、分子と分子を細胞内や細胞表面で容易に接着させるクリック反応技術が注目されている。この技術を応用
し、MRI検査で使われている造影剤とトレーサー分子となるがんマーカー（糖、核酸、およびアミノ酸）をクリック反応させて、MRIによる新たな特異的がんイメージング技術の開発を目指す。
本年度はアルキンを持つ糖導体の合成を行った。ガラクトン酸γ-ラクトンを出発原料とし、4段階変換を経て中間体を得た。続いて脱保護反応およびアセチル化により所望の糖導体を得た。次に、ガドリニウム製剤分子の合成を行った。市販のMRI造影剤であるガドブトロールの水酸基をアジド基に変換することで生成した。これらの合成物質を作成、確認を行い、実際MRIで画像化できるかをin vitroで実験を行っている。それが確認できた後にラットを用いたin vivoの実験を行う予定である。研究分担者と綿密に連絡を取り合い、今後のin vitro、in vivoでの実験が円滑に行くように計画を再考した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究代表者が2020年9月に宮崎大学から熊本大学に異動になり、またコロナ感染が広がり県をまたぐ移動が制限されていたため、研究が若干遅れている。

Strategy for Future Research Activity

研究代表者が2020年9月に宮崎大学から熊本大学に異動になったが、宮崎大学の研究分担者とは綿密に連絡を取り合い、研究の遂行に問題がないように進めていきたい。

Causes of Carryover

造影剤合成が遅延したため、その後の実験全体の遂行に遅れが生じたため。