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Development of a novel TKI derivative for enhancing the anticancer potential of 5-aminolevulinic acid-based photodynamic therapy

Research Project

Project/Area Number 21K07215
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Endo Yoshio  金沢大学, がん進展制御研究所, 准教授 (30211783)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇都 義浩  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (20304553)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords光線力学的治療 / 5-アミノレブリン酸 / チロシンキナーゼ阻害薬 / 光線力学療法 / チロシンキナーゼ阻害剤 / がんの診断と治療
Outline of Research at the Start

5-アミノレブリン酸(ALA)は、がん細胞に取り込まれるとヘム生合成経路の酵素群により光感受性物質であるprotoporphyrin IXに変換されることから、がんの光線力学療法に応用されている。本研究では、多様ながん腫の診断や治療に広くALAを利用可能にすべく、分子標的薬および抗がん剤耐性克服薬としての機能を有するプロドラッグ型多機能性のALA-PDT効果増強剤の開発を目指し、ABCG2阻害作用も併せ持つチロシンキナーゼ阻害薬を結合した新たなシッフ塩基化合物を創出し、その有用性を検討する。

Outline of Final Research Achievements

Photodynamic diagnosis and therapy using 5-aminolevulinic acid (ALA) is a widely accepted non-invasive strategy against various cancers. Our prior research demonstrated that the Schiff base derivative, TX-816, markedly enhances the effect of ALA-based photodynamic therapy (PDT) by facilitating intracellular protoporphyrin IX (PpIX) accumulation. However, the instability of TX-816 in aqueous solutions leads to rapid hydrolysis into 3,5-dichlorosalicylaldehyde and 2-chloro-4-nitroaniline (CNA). In this study, we found that a TX-816 derivative (YS3-35), substituting CNA was substituted with dasatinib, notably enhances the effect on ALA-PDT. Furthermore, we synthesized a novel derivative, YS6-107, replacing CNA of TX-816 with gefitinib. YS6-107 also exhibited superior ALA-PDT-enhancing activity compared to gefitinib. These results suggest that Schiff base derivatives combined with tyrosine kinase inhibitors are effective lead compounds for developing novel ALA-PDT photosensitizers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、PpIXの排出ポンプとして働くトランスポーターであるABCG2を阻害するチロシンキナーゼ阻害剤にDCSAを導入したシッフ塩基は多機能型の光線力学的治療の効果増強剤の開発の有用なリード化合物となることが確認され、これまで有効性が確認されていなかった癌腫に対しても5-アミノレブリン酸による光線力学的治療の応用が期待される。国内外でもALA-PDT効果増強に関する報告は限られており、新規シッフ塩基化合物を用いたALA-PDT効果増強剤の開発研究は意義ある研究成果と考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Development of a novel TKI derivative for enhancing the anticancer potential of 5-aminolevulinic acid-based photodynamic therapy2023

    • Author(s)
      Yoshio Endo, Yoshihiro Uto, Yusei Shinohara, Chiaki Abe, Tohru Obata, Shun-ichiro Ogura, Yutaka Yonemura
    • Organizer
      The 82th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ABCG2阻害性チロシンキナーゼ阻害剤をリードとする5-アミノレブリン酸を用いるがん光線力学的療法に対する効果増強剤の開発2023

    • Author(s)
      遠藤良夫, 宇都 義浩, 篠原 侑成, 安部 千秋, 小幡 徹, 小倉 俊一郎, 米村 豊
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌、北海道大学)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Enhancing effect of novel Schiff base derivative combined with tyrosine kinase inhibitor on photodynamic therapy using 5-ALA.2022

    • Author(s)
      Yoshio Endo, Yoshihiro Uto, Yusei Shinohara, Chiaki Abe, Tohru Obata, Shun-ichiro Ogura, Yutaka Yonemura
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会(横浜、パシフィコ横浜、会議センター・展示ホール)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] チロシンキナーゼ阻害剤を結合させた新規シッフ塩基による5-アミノレブリン酸を用いるがん光線力学的療法の効果増強2022

    • Author(s)
      遠藤 良夫、宇都 義浩、篠原 侑成、安部 千秋、小幡 徹、小倉 俊一郎、米村 豊
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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