2014 Fiscal Year Annual Research Report
癌の質的診断とセラグノーシスを目的としたナノ粒子型PETプローブの精緻設計
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25710011
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
向井 英史 独立行政法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 基礎科学特別研究員 (60570885)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | PETイメージング / ナノ粒子 / セラグノーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、親和性リガンドの各種ナノ粒子を用いた多量体化を通して、標的分子の集積性と全身からの排泄の点で適したPETプローブの設計原理を把握することを目的の一つとしている。昨年度は、GRPR親和性の64Cu標識ボンベシンアナログを樹状型PEG修飾により多量体化し、多点認識効果および癌組織貯留効果によって癌組織に高濃度に選択的集積可能であることを報告した。本年度はさらに、血中からのクリアランス促進によるコントラスト向上を目的に、64Cu標識ボンベシンアナログと樹状型PEGの間を生理条件下で時限的に代謝開裂されるジスルフィド結合で架橋した([64Cu]BBN-SS)4-dPEGを新規に合成し、PC-3担癌マウスを用いてPET試験を行った。([64Cu]BBN-SS)4-dPEGでは非代謝開裂体([64Cu]BBN)4-dPEGと比較し、血中からの排泄が有意に促進され、かつ、癌組織/血液比も有意に向上した。このことから、生理条件下代謝開裂部位の導入は、生体高分子PETプローブにおける画像コントラスト改善の有用な戦略と考えられる。また、同様の戦略の一つとして、64Cu標識ボンベシンアナログと樹状型PEGの間をウロキナーゼ基質配列で架橋した新規PETプローブ([64Cu]BBN-uPA)4-dPEGを作製した。本PETプローブを担癌マウスに投与し一日飼育した後、ウロキナーゼを投与し、さらに一日後にPET試験を行った。すると、非代謝開裂体([64Cu]BBN)4-dPEGと比較し血中からの排泄が促進され、コントラストが有意に向上することが確認出来た。また、Y型DNA構造モチーフを応用したデュアル認識型PETプローブの簡便な作製手法を構築した。現在モデル動物を用いたPET試験を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度までに予定していた、各種ナノ粒子を用いた多量体化、また、選択的条件下における代謝開裂モチーフの導入による、標的分子への集積性と全身からの排泄の点で適したPETプローブ作製のための複数の戦略を立案し、その有用性を示すことに成功した。併せて、Y型DNA構造モチーフを応用したデュアル認識型PETプローブの簡便な作製手法を構築した。既に、これらの成果に関する国際学会を含む学会発表を行っており、また3報の原著論文が投稿直前の状態である。以上のことより、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
癌幹細胞マーカーなど癌診断において興味深い対象分子を標的とする新規リガンドをSELEX法やmRNA display法により取得し、その高機能PETプローブ化を進める。
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| Causes of Carryover |
本研究において、癌特異的分子を標的とした新規なリガンド探索を予定しいるが、研究の進捗の都合で、平成27年度以降に実施することとしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
癌特異的分子を標的とした新規なリガンド探索に関する諸経費に使用する計画である。
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[Presentation] Sturucture/biodistribution relationship of multi-arm PEGylated 64Cu-bombesin analogs as tumor imaging PET probes2014
Author(s)
Kazushi Matsumura, Hidefumi Mukai, Maki Zouda, Maiko Takahashi, Emi Hayashinaka, Shigeru Kawakami, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida, Yasuhiro Wada, Yasuyoshi Watanabe
Organizer
2014 World Molecular Imaging Congress
Place of Presentation
Seoul, Korea, COEX Convention Center
Year and Date
2014-09-19
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