2014 Fiscal Year Annual Research Report
低酸素がんのインビボ化学発光イメージングを基盤とする高感度がん診断薬の開発
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24590054
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
奥田 健介 岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (00311796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永澤 秀子 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90207994)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 分析科学 / 低酸素 / イメージング / 化学発光 / 高感度 / 非侵襲性 / がん / インビボ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は化学発光法の特性を生かし、がん治療上重要な標的である低酸素がんを高感度に検出する新規がん診断薬の開発を行うものである。化学発光は安価かつ簡便な装置で検出でき、蛍光法を凌ぐ高感度性を有する。そこで低酸素領域特異的な化学発光により、in vivoイメージングに適した分子プローブの創製を行うこととした。
まず最初に低酸素環境下で種々の還元代謝反応が進行することに着目し、この代謝により引き起こされる脱保護反応の結果として化学発光が生じると考えられる1,2-dioxetane誘導体の合成を達成した。nitroreductaseを用いたスクリーニング系により検討したところ有意な化学発光の増強が観測され、本化合物がnitroreductaseの基質として働き化学発光を生じたことが明らかとなった。しかし本プローブには非極性環境が有意な発光に必要であるために、バイオイメージングに適用するためにはさらなる改良が必要である。本プローブの発光機構としては代謝産物の有するフェノール性水酸基の脱プロトン化が含まれることから、本官能基の酸性度の向上ならびに水系溶媒での発光効率の向上を達成するべく第二世代の化学発光プローブの設計・合成を行った。その結果、本プローブは予期した通りに水系溶媒での発光能を有することが化学的な還元により明らかとなったが、nitroreductaseによる基質としては認識されなかった。
以上の前年度までの検討結果を受け、本年度では１．化学発光共鳴エネルギー移動を利用してin vivoイメージングに有利となるような発光の長波長化、ならびに２．nitroreductaseに基質として認識されるようなプローブの構造変換に取り組んできた。総括としては、所期の目標であるin vivoイメージングを可能とする実用的な低酸素化学発光プローブ創製のための有意な知見が得られている。
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