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長波長蛍光プローブによる体内深部におけるがん細胞蛍光イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 14J05763
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 ケミカルバイオロジー
研究機関東京大学

研究代表者

岩立 竜  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードローダミン / シリルローダミン / がんイメージング / 蛍光イメージング / 光音響イメージング / 蛍光プローブ
研究実績の概要

より組織深部に存在するがんの検出を念頭に、昨年度までに開発・発表を行った非対称ローダミン骨格に基づいたプローブ群に比べ、さらに長波長で機能するプローブ群の開発を行った。具体的には、昨年度までのローダミン誘導体に関する知見をシリルローダミンにも適用することで、より長波長の蛍光を発し、かつプロテアーゼプローブの母核となり得る蛍光団の開発を試みた。
まず、HMRGのシリルローダミンアナログであるHMSiR600を合成・評価した。この分子は想定通り長波長化したが、ローダミン誘導体より閉環構造を取りやすいことがわかった。そこで、pKcyclを適切な値に調節するため、非対称の分子内スピロ環化シリルローダミン群を合成・評価したところ、最も長波長の吸収・蛍光を示した誘導体が最適なpKcycl を示した。
本骨格にペプチドを結合することにより、HMRG骨格に基づいた蛍光プローブ群よりも150 nm 以上長波長化し近赤外蛍光を発する、新たなGGT活性検出蛍光プローブを開発し、がん特異的な蛍光検出が可能であることを実証した。また、HMRGベースのプローブとの併用で、異なるプロテアーゼ活性を同時に多色イメージングできることを示した。この成果は特許出願済であり、投稿論文準備中である。
昨年度までに開発した論理的プロテアーゼプローブ群開発法に基づき、蛍光では原理的に観察が難しい深部組織を観察し得る手法として注目を浴びている、光音響イメージング用プロテアーゼプローブの開発も行った。過去の知見から、開発した非対称ローダミン誘導体の中からHMDiMeRを選択した。本骨格にペプチドを結合することによりGGTプローブを合成し、細胞イメージング、皮下腫瘍モデルマウスを用いたin vivoイメージングでの検討から、がん特異的な光音響波検出が可能であることを実証した。この成果は共著者として論文発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Multispectral photoacoustic imaging of tumours in mice injected with an enzyme-activatable photoacoustic probe2017

    • 著者名/発表者名
      Hirasawa T, Iwatate JR, Kamiya M, Okawa S, Urano Y, Ishihara M
    • 雑誌名

      Journal of Optics

      巻: 19 号: 1 ページ: 14002-14002

    • DOI

      10.1088/2040-8978/19/1/014002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependence of photoacoustic signal generation characteristics on fluorescence quantum yields of small organic molecule based contrast agents2017

    • 著者名/発表者名
      T Hirasawa, RJ Iwatate, M Kamiya, S Okawa, Y Urano, M Ishihara
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10064, Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2017

      巻: 1 ページ: 1006434-1006434

    • DOI

      10.1117/12.2255594

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Rhodamine-Based Fluorescent Probe for Multicolour In Vivo Imaging.2016

    • 著者名/発表者名
      Iwatate RJ, Kamiya M, Urano Y.
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 号: 5 ページ: 1696-1703

    • DOI

      10.1002/chem.201503426

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel Hexosaminidase-Targeting Fluorescence Probe for Visualizing Human Colorectal Cancer.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki H, Kamiya M, Iwatate RJ, Asanuma D, Watanabe T, Urano Y.
    • 雑誌名

      Bioconjug Chem

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 973-981

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.6b00037

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of reference spectra in spectral fitting to discriminate enzyme-activatable photoacoustic probe from intrinsic optical absorbers2016

    • 著者名/発表者名
      T Hirasawa, S Okawa, RJ Iwatate, M Kamiya, Y Urano, M Ishihara
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 9708, Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing

      巻: 1 ページ: 970834-970834

    • DOI

      10.1117/12.2213778

    • 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
  • [学会発表] Development of Multicolour Activatable Protease Probes for Fluorescence and Photoacoustic Cancer Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、平沢壮、石原美弥、浦野康照
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 色Activatable型プロテアーゼプローブ群の開発とがん蛍光・光音響イメージングへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、平沢壮、石原美弥、浦野康照
    • 学会等名
      第八回「光塾」
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非対称ローダミンの論理的設計に基づくin vivo同時多色がんイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      平成27年度「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
    • 発表場所
      学術総合センター一橋講堂(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric rhodamine-based fluorescence probes for multi-color in vivo imaging2015

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rational design of rhodamine derivatives for multi-color in vivo imaging2015

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      Workshop for advanced optical imaging in life sciences
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なるプロテアーゼ活性を持つがんのin vivo同時多色イメージングを可能とする蛍光プローブ群の開発2015

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学工学部黒髪南地区キャンパス(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異なるプロテアーゼ活性を持つがんのin vivo同時多色イメージングを可能とする蛍光プローブ群の開発2015

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス百周年記念館(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 術中迅速診断を可能とするがん特異的有機小分子蛍光プローブの開発2015

    • 著者名/発表者名
      岩立 竜、神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      第23回日本がん検診・診断学会総会
    • 発表場所
      ホテルさっぽろ芸文館(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ローダミン誘導体の論理的設計に基づくin vivo多色イメージング用小分子蛍光プロープの開発2015

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      第135回薬学会年会
    • 発表場所
      デザイン・クリエイティブセンター神戸(兵庫県神戸市中央区)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric rhodamine-based fluorescence probes for multi-color in vivo imaging2015

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      「細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング」国際シンポジウム
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市左京区)
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複数プロテアーゼ活性のin vivo多色イメージング用小分子蛍光プロープの開発2014

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市左京区)
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ローダミン誘導体の論理的設計に基づくin vivoがん多色イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      岩立竜、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Chem-Station スポットライトリサーチ

    • URL

      http://www.chem-station.com/blog/2016/03/Imaging.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] ペプチダーゼ活性検出用近赤外蛍光プローブ2017

    • 発明者名
      浦野康照、神谷真子、岩立竜
    • 権利者名
      浦野康照、神谷真子、岩立竜
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-037459
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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