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5FU放出能をもつ放射線還元活性化プロドラッグ:マウス腫瘍に対する増感効果

研究課題

研究課題/領域番号 09557069
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 放射線科学
研究機関京都大学

研究代表者

西本 清一  京都大学, 工学研究科, 教授 (10115909)

研究分担者 高橋 正治  京都大学, 胸部疾患研究所, 教授 (00026931)
芝本 雄太  京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (20144719)
周 玲  京都大学, 工学研究科, 助手 (50293890)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1997年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワード放射線活性化プロドラッグ / 放射線還元 / 5-フルオロウラシル / 2-オキソアルキル置換誘導体 / 細胞毒性 / 薬物動態 / 細胞内薬物放出 / in vivo増感効果 / 放射線活性化プロドラック / N(1)-C(5)結合ニ量体
研究概要

N1位に2-オキソアルキル基を置換した5-フルオロウラシル(5FU)誘導体でそのもの自身は抗がん効果を示さないが、放射線の作用下、低酸素細胞中で抗がん活性な5FUを放出する放射線還元活性化プロドラッグを対象として、がんの放射線治療を目標にした構造-活性相関を明らかにするするとともに、臨床応用の可能性を見極めるために下記評価試験を実施し、所定の成果を得た。
(1)5FUのN1位に2-オキソアルキル基を置換した放射線還元活性化プロドラッグ群から、放射線化学的評価で高活性を示した数種のプロドラッグを大量合成して、マウス腫瘍を用いた評価試験に供した。
(2)プロドラッグ(1mM)を含む培養液に7.5〜22.5GyのX線を照射した後、この照射培養液中にSCCVII腫瘍細胞を懸濁した場合の細胞生存率と培養時間の関係を調べ、細胞毒性と5FU遊離量の関係を定量化した。
(3)SCCVII腫瘍の培養細胞を用いて、酸素条件下および低酸素条件下でプロドラッグ投与量を変化させ、各条件での細胞毒性およびin vitro増感活性を評価し、細胞内で放出される5FU量との相関を明らかにした。また、これらのin vitroデータに基づく構造-毒性相関および構造-活性相関を定量化し、分子設計指針として合成開発研究にフィードバックした。
(4)各種プロドラッグのIC_<50>値を定量することにより分子構造と毒性の関係を定量化し、さらに毒性とin vitro増感活性との関係を明らかにした。
(5)SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスを用いて、一連のプロドラッグを静脈注射[100mg/kg]した場合の血中濃度と腫瘍内濃度に関する薬物動態、さらに各種タイミングで放射線照射を併用した場合に遊離する5FUについても同様の薬物動態を解析し、プロドラッグの構造と5FU遊離活性ならびに薬物動態特性の相関を明らかにした。また、この解析結果に基づき、薬物動態の面で優れた性能をもつ新規プロドラッグ開発に対する分子設計指針が得られた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] 西本清一: "Radical Anions from 5-Fluorouracil Derivatives. A Theoretical Study of their Cleavage and Orbital Isomerism"Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 499(1-3). 151-160 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝本雄太: "A novel Class of Antitumor Prodrug, 1-(2-Oxopropyl)-5-Fluorouracil (OFU001) that Releases 5-Fluorouracil upon Hypoxic Irradiation"Japanese Journal of Cancer Research. 91(4) 印刷中. (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西本清一: "Stereoisomeric C5-C5'-Linked Dihydrothymine Dimers Produced by Radiolytic One-Electron Reduction of Thymine Derivatives in Anoxic Aqueous Solution: Structural Characteristics in Reference to Cyclobutane Photodimers"Journal of Orgamic Chemistry. 64(14). 5100-5108 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西本清一: "Radiation-Induced and Photosensitized Splitting of C5-C5'-Linked Dihydrothymine Dimers: Product and Laser Flash Photolysis Studies on the Oxidative Splitting Mechanism"Journal of Physical Chemistry A. 103(42). 8413-8420 (1999)

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  • [文献書誌] 周玲: "Evidences for Adduct Formation between Intracellular Non-Protein Thiols and Nitroazoles Possessing an α,β-Unsaturated Carbonyl Side Chain and the Effects on Radiosensitization of Hypoxic Cells"Bioorganic & Medicinal Chemistry. 7. 2591-2598 (1999)

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  • [文献書誌] 周玲: "Bifunctional 2-Naphthyl Propargylic Sulfones Exhibiting High DNA Intercalating and Alkylatinf Activity"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 9. 2789-2794 (1999)

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  • [文献書誌] 周玲: "Synthesis and DNA Cleavage Study of a 10-Membered Ring Enediyne Formed via Allylic Rearrangement"Journal of Organic Chemistry. 64(3). 682-683 (1999)

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  • [文献書誌] 芝本雄太: "A Phase II Study of Concurrent Accelerated Hyperfractionated Radiotherapy and Carboplatin/Oral Etoposide for Elderly Patients with Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer"International Journal of Radiation Oncology・Biology・physics. 44. 343-348 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝本雄太: "The influence of DNA Ploidy of a Human Tumor Cell Line on the Frequencies of Micronuclei or Chromosome Aberrations after Irradiation"Mutation Research. 418. 49-57 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西本清一: "Hydroxyl Radical-Induced Cross-Linking of Thymine and Lysine: Identification of the Orimary Structure and Mechanism"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 8. 865-870 (1998)

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  • [文献書誌] 周玲: "Remarkable Tethering Effect on DNA Cleavage of Propargylic Sulfone Conjugates with Intercalating Moieties"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 8(2). 169-174 (1998)

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  • [文献書誌] 高橋正治: "Proliferative Activity and Micronucleus Frequency after Radiation of Lung Cancer Cells as Assessed by the Cytokinesis-Block Method and their Relationship to Clinical Outcome"Clinical Cancer Research. 4. 677-682 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝本雄太: "Absence of Thoracic Radiation Myelitis after Hyperfractionated Radiation Therapy with and without Concurrent Chemotherapy for Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer"International Journal of Radiation Oncology・Biology・physics. 40. 343-346 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝本雄太: "A Phase I/II Study of a Hypoxic Cell Radiosensitizer KU-2285 in Combination with Intraoperative Radiotherapy"British Journal of Cancer. 76. 1474-1479 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Borosky, G. L.; Nishimoto, S, Pierini, A. B.: "Radical Anions from 5-Fluorouracil Derivatives. A Theoretical Study of their Cleavage and Orbital Isomerism"J. Mol. Struct. THEOCHEM. 499. 151-160 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibamoto, Y.; Zhou, L. ;Hatta, H. ; Mori, M.; Nishimoto, S.: "A Novel Class of Antitumor Prodrug, 1-(2-Oxopropyl)-5-Fluorouracil(OFU001) that Releases 5-Fluorouracil upon Hypoxic Irradiation."Jpn. J. Cancer Res. 91, (in press,). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, T.; Shinohara, H.; Hatta, H.; Nishimoto, S.: "Stereoisomeric C5-C5'-Linked Dihydrothymine dimers Produced by Radiolytic One-Electron Reduction of Thymine Derivatives in Anoxic Aqueous Solution: Structural Characteristics in Reference to Cyclobutane Photodimers."J. Org. Chem.. 64. 5100-5108 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, T.; Shinohara, H.; Hatta, H.; Fujita, S.; Nishimoto, S: "Radiation-Induced and Photosensitized Splitting of C5-C5'-Linked Dihydrothymine Dimers: Product and Laser Flash Photolysis Studies on the Oxidative Splitting Mechanism."J. Phys. Chem. A. 103. 8413-8420 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhou, L.; Ino, A.; Dai, W.-M.; Nishimoto, S: "Evidences for Adduct Formation between Intracellular Non-Protein Thiols and Nitroazoles Possessing an α,β-Unsaturated Carbonyl Side Chain and the Effects on Radiosensitization of Hypoxic Cells."BioMed Chem. 7. 2591-2598 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dai, W.-M.; Chow, C.-W.; Zhou, L,; Ishii, A.; Lau, C. W.; Li, Q.; Hamaguchi, W.; Nishimoto, S: "Bifunctional 2-Naphthyl Propargylic Sulfones Exhibiting High DNA Intercalating and Alkylating Activity."BioMed Chem. Lett.. 9. 2789-2794 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dai, W.-M.; Li, Q.; Fong, K.-C.; Law, C.-W.; Zhou, L.; Hamaguchi, W.; Nishimoto, s: "Synthesis and DNA Cleavage Study of a 10-Membered Ring Enediyne Formed via Allylic Rearrangement."J. Org. Chem.. 64. 682-683 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jeremic, B.; Shibamoto, y.; Milicic, B.; Milisavljevic, s.; Nikolic, N.; Dagovic, A.; Aleksandrovic, J.; Radosavljevic-Asic, G: "A Phase II Study of Concurrent Accelerated Hyperfractionated Radiotherapy and Carboplatin/Oral Etoposide for Elderly Patients with Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer"Int. J. Radiat. Oncol. Biolo. Phys. 44. 343-348 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, T.; Sasai, K.; Shibamoto, Y.; Akagi, K.; Oya, N.; Shibata, T.; Kim. J.; Hiraoka, M: "The influence of DNA Ploidy of a Human Tumor Cell Line on the Frequencies of Micronuclei or Chromosome Aberrations after Irradiation"Mutat. Res.. 418. 49-57 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morimoto, S.; Hatta, H.; Fujita, s.; Matsuyama, T.; Ueno, T.; Nishimoto, S: "Hydroxyl Radical-Induced Cross-Linking of Thymine and Lysine: Identification of the Orimary Structure and Mechanism"BioMed Chem. Lett. 8. 865-870 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dai, W.-M.; Li, Q.; Fong, K.-C.; Chow, C.-W.; Zhou, l.; Hamaguchi, W.; Nishimoto, S: "Remarkable Tethering Effect on DNA Cleavage of Propargylic Sulfone Conjugates with Intercalating Moieties"BioMed Chem. Lett. 8. 169-174 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibamoto, Y.; Ike, O.; Mizuno, H.; Fukuse, T.; Hitomi, H.; Takahashi, ,: "Proliferative Activity and Micronucleus Frequency after Radiation of Lung Cancer Cells as Assessed by the Cytokinesis-Block Method and their Relationship to Clinical Outcome"Clin. Cancer Res. 4. 677-682 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jeremic, B.; Shibamoto, Y.; Milicic, B.; Acimovic, l.; Milisavljevic, S: "Absence of Thoracic Radiation Myelitis after Hyperfractionated Radiation Therapy with and without Concurrent Chemotherapy for Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer."Int. J. Radiat. Oncol. Biolo. Phys. 40. 343-346 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibamoto, Y.; Oshsio, G.; Hosotani, R.; Nishimura, Y.; Manabe, T.; Imamura, M.; Abe, M: "A Phase I/II Study of a Hypoxic Cell Radiosensitizer KU-2285 in Combination with Intraoperative Raditherapy"Br. J. Cancer. 76. 1474-1479 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西本清一: "Radical Anions from 5-Fluorouracil Derivatives. A Theoretical Study of their Cleavage and Orbital Isomerism"Journal of Molecular Structure:THEOCHEM. 499・1-3. 151-160 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西本清一: "Stereoisomeric C5-C5'-Linked Dihydrothymine Dimers Produced by Radiolytic One-Electron Reduction of Thymine Derivatives in Anoxic Aqueous Solution: Structural Characteristics in Reference to Cyclobutane Photodimers"Journal of Organic Chemistry. 64・14. 5100-5108 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西本清一: "Radiation-Induced and Photosensitized Splitting of C5-C5'-Linked Dihydrothymine Dimers: Product and Laser Flash Photolysis Studies on the Oxidative Splitting Mechanism"Journal of Physical Chemistry A. 103・42. 8413-8420 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 周 玲: "Evidences for Adduct Formation between Intracellular Non-Protein Thiols and Nitroazoles Possessing an α,β-Unsaturated Carbonyl Side Chain and the Effects on Radiosensitization of Hypoxic Cells"Bioorganic & Medicinal Chemistry. 7. 2591-2598 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 周 玲: "Bifunctional 2-Naphthyl Propargylic Sulfones Exhibiting High DNA Intercalating and Alkylating Activity"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 9. 2789-2794 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 芝本雄太: "A Novel Class of Antitumor Prodrug, 1-(2-Oxopropyl)-5-Fluorouracil (OFU001) that Releases 5-Fluorouracil upon Hypoxic Irradiation"Japanese Journal of Cancer Research. 91・4(印刷中). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西本精一: "Stereoisomeric C5-C5′-Linked Dihydrothymine Dimers produced by Radiolytic One-Electron Reduction of Thymine Derivatives in Anoxic Aqueous Solution : Structural Characteristics in Reference to Cyclobutane Photodimers" Journal of Organic Chemistry. 64(受理). (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 周 玲: "Synthesis and DNA Cleavage Study of a 10-Membered Ring Enediyne Formed via Allylic Rearrangement" Journal of Organic Chemistry. 64・3. 682-683 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 芝本雄太: "The influence of DNA Ploidy of a Human Tumor Cell Line on the Frequencies of Micronuclei or Chromosome Aberrations after Irradiation" Mutatation Research. 418. 49-57 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 芝本雄太: "A Phase II Study of Concurrent Accelerated Hyperfractionated Radiotherapy and Carboplatin/Oral Etoposide for Elderly Patients with Stage III Non-Small-Cell Lung Cancer" International Journal of Radiation Oncology-Biology・Physics. 43(印刷中). (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 西本清一: "Hydroxyl Radical-Induced Cross-Linking of Thymine and Lysine : Identification of the Orimary Structure and Mechanism" Bioorganic & Medicinal Chemistry Letter. 8. 印刷中 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 周 玲: "Remarkable Tethering Effect on DNA Cleavage of Propargylic Sulfone Conjugates with Intercalating Moieties" Bioorganic & Medicinal Chemistry Letter. 8・2. 169-174 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋正治: "Proliferative activity and micronucleus frequency after radiation of lung cancer cells assessed by the cytokinesis-block method and their relationship to clinical outcome" Clinical Cancer Research. 4. 677-682 (1998)

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  • [文献書誌] 高橋正治: "Oral vehicle administration before radiation causes radioprotection of murine SCCVII tumors" Oncology Report. 4. 787-789 (1997)

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  • [文献書誌] 芝本雄太: "Absence of thoracic radiation myelitis after hyperfractionated radiation therapy with and without concurrent chemotherapy for Stage III non-small-cell lung cancer" International Journal of Radiation Oncology・Biology・Physics. 40. 343-346 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 芝本雄太: "A phase I/II study of a hypoxic cell radiosensitizer KU-2285 in combination with intraoperative radiotherapy" British Journal of Cancer. 76. 1474-1479 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2025-11-20  

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