ミトコンドリア複合体Ⅱを標的としたがん幹細胞フマル酸呼吸イメージング薬剤の開発

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08008
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 平田 雅彦 大阪医科薬科大学, 薬学部, 講師 (00268301)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: SPECT / フマル酸呼吸 / がん幹細胞 / 放射性ヨウ素 / Flutolanil / ミトコンドリア複合体II

Outline of Annual Research Achievements

一部のがん種は栄養的に極めて劣悪な環境で生存・増殖していることが知られている。このようながんは早期発見が難しいばかりでなく、標準的な化学療法の奏効率も低く再発の可能性が高い難治性がんである。これらのがん細胞は、増殖に必要なエネルギーをフマル酸呼吸により得ていることが明らかにされつつある。フマル酸呼吸は、がん細胞幹細胞においてもその存在が強く示唆されており、その際、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIが重要な役割を果たしている。がん幹細胞における解糖系のエネルギー産機構からフマル酸呼吸へのスイッチイングを把握できればがん細胞のエネルギー産生機構の解明に寄与するだけでなく、難治性がん診断や治療のモニタリングが可能となり、低酸素状態で生息するがんやがん幹細胞治療への展開が容易になる。そこで、フマル酸呼吸能を複合体IIのイメージングを介して把握可能な新規放射性プローブの開発を行った。本研究では新たな、ミトコンドリア呼吸鎖複合体IIをイメージングしうる新規プローブの合成に成功した。
本年度の研究では、合成した放射性ヨウ素誘導体の放射化学的純度や安定性について詳細に検討した。当初の合成法では反応収率や分取後の放射化学的純度が不安定であった。そこで、合成法ならびに精製法を再度見直したところ、安定した収率で高純度の放射性ヨウ素誘導体を得ることができた。得られた放射性新規化合物を用いて、MDA-MB－231担癌モデルマウスにおいて、がん集積性を調べたところ本化合物はがんの集積性を有したものの、その値は低いものであった。このことは用いたがん細胞ががん幹細胞でなかったことに由来するものであり、予想通りの結果となった。続いて、がん幹細胞である、panc-1細胞での検討を計画し実行したが、細胞の成長が遅く、期間内に実験を終えることはできなかった。今後、これらのデータについても収集し、考察する予定である。