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ビタミンKによる活性酸素生成を作用機序とするMRI可視化抗腫瘍リポソームの作製

Research Project

Project/Area Number 22K06573
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionSojo University

Principal Investigator

岡崎 祥子  崇城大学, 薬学部, 准教授 (40435152)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsビタミンK / ニトロキシラジカル / 抗腫瘍効果 / 活性酸素 / ビタミンK類 / ニトロキシルラジカル
Outline of Research at the Start

ビタミンKは活性酸素を生成し、抗腫瘍効果を示すことが知られている。そこで、本研究では、ビタミンKをより効果的で安全な薬剤とするため、ビタミンK誘導体とレドックスプローブを結合させてビタミンKの抗腫瘍効果を増強し、且つレドックスプローブのMRI造影効果により、本化合物の体内分布の可視化を達成する。さらに、リポソーム化することで腫瘍への集積を図る。
本薬剤の合成及び抗腫瘍効果の評価を行い、ビタミンKのがん治療への利用を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

ビタミンK類は抗がん活性を有することが知られており、その作用機序はミトコンドリアに局在するNADH-キノン酸化還元酵素との反応でスーパーオキシドラジカルを生成することだと考えられている。本研究は、ビタミンK類のがん治療への利用を目指し、ビタミンK誘導体と、MRI造影効果を併せ持つレドックスプローブ(ニトロキシルラジカル)を結合させた新規抗がん剤の作製を目指している。
研究代表者はこれまでに、ビタミンK3(メナジオン)の腫瘍細胞に対する毒性効果を6員環のニトロキシラジカルであるTEMPOLが増強すること、TEMPOLと同じ骨格である2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinolでは毒性増強効果がないこと、5員環のニトロキシラジカル類ではその効果が弱いことなどを示してきた。本年度はこれまでの成果を踏まえて、単純な構造として6員環のニトロキシルラジカルとビタミンK3を直接結合させた新規化合物の合成を行った。NMR等による検討から、化合物の合成は成功したことを確認したが、ビタミンK3と比較しての毒性増強効果は得られなかった。このことから、リポソーム化にあたって、ニトロキシルラジカルを多量に封入する方策が必要であること、目的を達成するにはビタミンK3とニトロキシルラジカルの比率や量薬剤の細胞内での局在などについてより詳細に検討する必要があることが判明し、今後の研究の方向性を定める上で重要な情報を得ることが出来た。
また、研究結果に関連して、日本薬学会第144年会などいくつかの学会でポスター発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

単純な構造の新規化合物では、期待した効果は得られず、より複雑な構造の化合物の合成を検討する必要ができたため。また、本課題着手前に予定していたよりも研究外の業務が増え、予定よりも研究に費やせる時間が短くなってしまったため。

Strategy for Future Research Activity

ニトロキシルラジカルの局在および毒性増強メカニズムについて更なる情報を得るため、官能基の異なる6員環ニトロキシルの毒性増強効果について検討を続けるとともに、リポソームに封入した際の効果についても並行して検討を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 腫瘍細胞に対するビタミンK3の細胞毒性におけるスピンプローブTEMPOLの毒性増強効果2023

    • Author(s)
      岡崎祥子、海江田真愛、野下麻衣子、桒原由帆、寺山元規、太田悠平、竹下啓蔵
    • Organizer
      第76回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] TEMPOLによるビタミンK3の腫瘍細胞に対する毒性増強メカニズムの検討2023

    • Author(s)
      岡崎祥子、小林華奈子、田代理沙子、海江田真愛、野下麻衣子、太田悠平、竹下啓蔵
    • Organizer
      第62回電子スピンサイエンス学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ビタミンK3の抗腫瘍作用におけるスピンプローブTEMPOLの増強効果に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      藤村彩香、小林華奈子、田代理沙子、海江田真愛、野下麻衣子、太田悠平、竹下啓蔵、岡崎祥子
    • Organizer
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] スピンプローブTEMPOLによるビタミンK3の腫瘍細胞に対する毒性増強メカニズムの検討2023

    • Author(s)
      岡崎祥子、小林華奈子、田代理沙子、海江田真愛、野下麻衣子、太田悠平、竹下啓蔵
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] スピンプローブTEMPOLによるビタミンK3の細胞毒性増強効果2023

    • Author(s)
      岡崎祥子, 海江田真愛,野下麻衣子、桒原由帆、寺山元規、太田悠平、竹下啓蔵
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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