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分子プローブ型キラルデンドリマーアミン配位 Gd-MRI 造影剤の合成と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 13J05096
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

三宅 由花  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードGd-MRI造影剤 / ポリエチレングリコール / キラリティー / 分子イメージング / MRI造影剤 / ガドリニウム / デンドリマー / PEG / BSA / EPR
研究実績の概要

平成 27 年度は、末端に活性エステル基を有する平均分子量 2,000 および 5,000 の PEG鎖がデンドリマー末端の 6 つのアミノ基全てに導入された新規造影剤(1)(2)の合成に成功した。
次に、合成した新規造影剤(1)、(2)の in vitro でのT1 短縮能を評価した結果、新規造影剤 (1)、(2) は、臨床用 Gd-MRI 造影剤Magnevistの約 5 倍、および 2 倍の高い 1H 縦緩和能を示した。しかしながら、1 つだけ PEG 鎖を導入した造影剤 (3)と比較すると、緩和能は低い値に留まった。この結果は、分子量の大きな PEG 鎖が導入されることにより、造影剤の分子サイズが増大し、造影剤分子の回転速度が抑制される効果よりも、 PEG 鎖が 6 つ導入されたことにより、Gd 金属周りが立体的に混み合い、Gd への水分子の配位が妨げられ、結果として水分子の交換速度が遅くなる効果の方が、水の縦緩和能 r1 に大きく反映されたためと考えられる。
さらに、新規造影剤 (1)、(2) の担癌マウスを用いた in vivo MRI を撮像し、体内動態と癌への集積能を評価した。その結果、造影剤 (1)では投与24 時間後にマウスで癌部位のコントラストの向上が認められた。さらに、投与24 時間後にマウスを犠牲死させ、癌部位の Gd 量を原子吸光光度計で測定した結果、新規造影剤 (1)、(2) では投与量の約 5 %が EPR効果により癌部位に集積していることが明らかとなった。新規造影剤 (1)、(2) はいずれもがん組織への集積が確認されたが、新規造影剤 (1) の方が (2) よりも緩和能が高いため、 MRI でのがんの検出には新規造影剤 (1) が有効であると考えられる。
以上より、本研究では、最終目的である“分子プローブ型キラルデンドリマーアミン配位 Gd-MRI 造影剤の合成と機能評価”について、EPR 効果に起因する受動的ターゲティング能を有する新規 Gd-MRI 造影剤の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and functional evaluation of chiral dendrimer-triaminecoordinated Gd complexes with polyaminoalcohol end groups as highly sensitive MRI contrast agents2015

    • 著者名/発表者名
      Miyake Y, Kimura Y, Orito N, Imai H, Matsuda T, Toshimitsu A, Kondo T.
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 71 号: 26-27 ページ: 4438-4444

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.04.050

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pharmacokinetics of chiral dendrimer-triamine-coordinated Gd-MRI contrast agents evaluated by in vivo MRI and estimated by in vitro QCM2015

    • 著者名/発表者名
      Miyake Y, Ishikawa S, Kimura Y, Son A, Imai H, Matsuda T, Yamada H, Toshimitsu A, Kondo T.
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 15 号: 12 ページ: 31973-31986

    • DOI

      10.3390/s151229900

    • NAID

      120007141563

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and functional evaluation of chiral dendrimer-triamine-coordinated Gd complexes with polyaminoalcohol end groups as highly sensitive MRI contrast agents2015

    • 著者名/発表者名
      Yuka Miyake, Yu Kimura, Naomi Orito, Hirohiko Imai, Tetsuya Matsuda, Tetsuya Yano, Akio Toshimitsu, Teruyuki Kondo
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Synthesis and functional evaluation of novel chiral dendrimer-triamine-coordinated Gd complexes as a highly sensitive MRI contrast agent2015

    • 著者名/発表者名
      Miyake, Yuka; Kimura, Yu; Matsuda, Tetsuya; Imai, Hirohiko; Toshimitsu, Akio; Kondo, Teruyuki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PEG鎖の導入によるキラルデンドリマートリアミン配位Gd-MRI造影剤の高機能化2015

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村 祐・折戸奈緒美・松田哲也・今井宏彦 年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      第 10 回日本分子イメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PEG鎖を導入したキラルデンドリマートリアミン配位Gd-MRI造影剤の合成と機能評価2015

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村 祐・松田哲也・今井宏彦・年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キラルデンドリマートリアミン配位 Gd-MRI 造影剤の合成および機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村 祐・松田哲也・今井宏彦・年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会第9回関西若手研究発表会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Functional Evaluation of Novel Chiral Dendrimer-triamine-coordinated Gd Complexes as a Highly Sensitive MRI Contrast Agent2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Miyake, Yu Kimura, Tetsuya Matsuda, Hirohiko Imai, Akio Toshimitsu and Teruyuki Kondo
    • 学会等名
      the XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 末端アミノアルコール型新規キラルデンドリマートリアミン配位Gd-MRI 造影剤の合成と機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村 祐・松田哲也・今井宏彦・年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      第 9 回日本分子イメージング学会学術集会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キラルデンドリマートリアミン配位Gd-MRI造影剤の合成と機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村 祐・松田哲也・今井宏彦・年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Functional Evaluation of Novel Dendrimer-triamine-coordinated Gd-MRI Contrast Agent with Aminoalcohol End Groups2013

    • 著者名/発表者名
      Yuka Miyake, Yu Kimura, Tetsuya Matsuda, Hirohiko Imai, Tetsuya Yano, Akio Toshimitsu and Teruyuki Kondo
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Congress 2013
    • 発表場所
      アメリカ サバンナ
    • 年月日
      2013-09-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 末端アミノアルコール型新規デンドリマートリアミン配位Gd-MRI建影剤の合成と機能評価2013

    • 著者名/発表者名
      三宅由花・木村祐・矢野哲哉・松田哲也・今井宏彦・年光昭夫・近藤輝幸
    • 学会等名
      第8回日本分子イメージング学会学術集会
    • 発表場所
      横浜赤レンガ倉庫(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2013-05-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] がんの分子イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      近藤 輝幸, 木村 祐, 三宅 由花
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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