アクロレインのインビボクリック反応性に基づく生体内合成化学治療とがんイメージング

• 研究課題/領域番号: 18K14341
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 東京工業大学 (2020); 国立研究開発法人理化学研究所 (2018-2019)
• 研究代表者: PRADIPTA AMBARA 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90631648)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: アクロレイン / アリールアジド / 乳がん / 1,3-双極子環化付加 / Acrolein / Phenyl azide / Click reaction / Breast cancer / TAMRA / Intraoperative detection / Imaging / Cancer surgery / Diazo / Cancer / Drug release / がん / クリックケミストリー / イメージング

研究成果の概要

これまでにがんの生組織を染色できる素晴らしいプローブや臨床技術が報告されているが、例えば乳がんの温存外科手術では、一回の検査に30分の長時間を必要とするにもかかわらず、未だに凍結切片のH&E染色に依る病理学的手法が専ら使用されている。がんを判別するだけでなく、様々ながんの形態を迅速に判断することが、温存手術において従来の病理学的手法を刷新する大きな壁となっている。
今回、手術中のヒト患者のがん生組織で、がんを細胞レベルで判別できる方法を実現した。術中に取り出した乳がんの生組織をそのまま我々の試薬に５分間浸し、この生組織を顕微鏡で観察するだけで様々ながんの形態を数分で識別することに初めて成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Our method has the potential to become a highly selective margin management method for live tissues. It could be used as a low-cost, and easy-to-perform method for cancer sensing during surgery. The clinical significance of our probe deserves further investigation in hospitals worldwide.

研究成果

• [雑誌論文] Targeted 1,3-dipolar cycloaddition with acrolein for cancer prodrug activation (2021)
  • 著者名/発表者名: Pradipta, A. R., Ahmadi, P., Terashima, K., Muguruma, K., Fujii, M., Ichino, T., Maeda, S., Tanaka, K.
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: - 号: 15 ページ: 5438-5449
  • DOI: 10.1039/d0sc06083f
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Application of acrolein imines to organic synthesis, biofunctional studies, and clinical practice (2021)
  • 著者名/発表者名: Pradipta, A. R., Tanaka, K.
  • 雑誌名: Chem. Rec. 巻: 21 号: 4 ページ: 646-662
  • DOI: 10.1002/tcr.202000146
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A strategy for tumor targeting by higher-order glycan pattern recognition: Synthesis and in vitro and in vivo properties of glycoalbumins conjugated with four different N-glycan molecules (2020)
  • 著者名/発表者名: Smirnov, I., Sibgatullina, R., Urano, S., Tahara, T., Ahmadi, P., Watanabe, Y., Pradipta, A. R., Kurbangalieva, A., Tanaka, K.
  • 雑誌名: Small 巻: 16 号: 46 ページ: 2004831-2004831
  • DOI: 10.1002/smll.202004831
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Enantioselective synthesis of cyclic and linear diamines by imine cycloadditions (2020)
  • 著者名/発表者名: Chang Tsung‐Che、Pradipta Ambara R.、Tanaka Katsunori
  • 雑誌名: Chirality 巻: 32 号: 9 ページ: 1160-1168
  • DOI: 10.1002/chir.23265
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Methods for acrolein detection: Recent advances and applications (2020)
  • 著者名/発表者名: Pradipta, A. R., Tanaka, K.
  • 雑誌名: J. Idn. Chem. Soc. 巻: 3 号: 2 ページ: 73-80
  • DOI: 10.34311/jics.2020.03.2.73
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Disease-associated acrolein: A possible diagnostic and therapeutic substrate for in vivo synthetic chemistry (2020)
  • 著者名/発表者名: Muguruma, K., Pradipta, A. R., Ode, Y., Terashima, K., Michiba, H., Fujii, M., Tanaka, K.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 28 号: 24 ページ: 115831-115831
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2020.115831
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stereochemical features of the crystallization of eight-membered 1,5-diazaheterocycles with chiral aminoindanol fragments at nitrogen atoms (2020)
  • 著者名/発表者名: O. A. Lodochnikova, D. R. Chulakova, D. P. Gerasimova, I. A. Litvinov, A. R. Pradipta, K. Tanaka, A. R. Kurbangalieva
  • 雑誌名: J. Struct. Chem. 巻: 61 号: 1 ページ: 125-131
  • DOI: 10.26902/jsc_id49649
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Emerging Technologies for Real‐Time Intraoperative Margin Assessment in Future Breast‐Conserving Surgery. (2020)
  • 著者名/発表者名: Pradipta AR, Tanei T, Morimoto K, Shimazu K, Noguchi S, Tanaka K.
  • 雑誌名: Advanced Science (Weinh) 巻: 10.1002 号: 9 ページ: 201901519-201901519
  • DOI: 10.1002/advs.201901519
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tetramethylrhodamine is an essential scaffold of azide probe in detecting cellular acrolein (2019)
  • 著者名/発表者名: Pradipta AR, Fujii M, Tanei T, Morimoto K, Shimazu K, Noguchi S, Tanaka K.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: - 号: 11 ページ: 2228-2234
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2019.04.026
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Facile Access to Optically Active 2,6‐Dialkyl‐1,5‐Diazacyclooctanes (2019)
  • 著者名/発表者名: Chulakova Dilyara R.、Pradipta Ambara R.、Lodochnikova Olga A.、Kuznetsov Danil R.、Bulygina Kseniya S.、Smirnov Ivan S.、Usachev Konstantin S.、Latypova Liliya Z.、Kurbangalieva Almira R.、Tanaka Katsunori
  • 雑誌名: Chemistry - An Asian Journal 巻: 14 号: 22 ページ: 4048-4054
  • DOI: 10.1002/asia.201900938
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Poster Abstracts I (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Tanei, Ambara R. Pradipta, Koji Morimoto, Motoko Fujii, Jun-ichiro Ikeda, Eiichi Morii, Shinzaburo Noguchi, Koichi Tanaka,
  • 雑誌名: The Breast 巻: 44 ページ: S15-S78
  • DOI: 10.1016/s0960-9776(19)30046-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Expanding the applicability of metal-labeling of biomolecules by RIKEN click reaction: A case study with 68Ga-PET (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamoto, A. R. Pradipta, H. Mukai, M. Zouda, Y. Watanabe, A. Kurbangalieva, P. Ahmadi, Y. Manabe, K. Fukase, K. Tanaka
  • 雑誌名: ChemBioChem. 巻: 19 号: 19 ページ: 2055-2060
  • DOI: 10.1002/cbic.201800335
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In vitro and in vivo cancer cell apoptosis triggered by competitive binding of Cinchona alkaloids to the RING domain of TRAF6 (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Qi, X. Zhao, J. Chen, A. R. Pradipta, J. Wei, H. Ruan, R. P. Hsung, K. Tanaka, L. Zhou
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: - 号: 6 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1559030
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cascade Reaction in Human Live Tissue Allows Clinically Applicable Diagnosis of Breast Cancer Morphology (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanei Tomonori、Pradipta Ambara R.、Morimoto Koji、Fujii Motoko、Arata Mayumi、Ito Akihiro、Yoshida Minoru、Saigitbatalova Elena、Kurbangalieva Almira、Ikeda Jun-ichiro、Morii Eiichi、Noguchi Shinzaburo、Tanaka Katsunori
  • 雑誌名: Advanced Science 巻: 6 号: 2 ページ: 1801479-1801479
  • DOI: 10.1002/advs.201801479
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cycloaddition reactions of N-alkyl-α,β-unsaturated imines: Facile preparation of azaheterocycles for synthesis and biological applications (2018)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, L. Latypova, D. Chulakova, I. Smirnov, A. Kurbangalieva, K. Tanaka
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 97 号: 2 ページ: 668-685
  • DOI: 10.3987/rev-18-sr(t)4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Poster Abstract (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Elena Saigitbatalova, Almira Kurbangalieva, Katsunori Tanaka
  • 雑誌名: European Journal of Clinical Investigation 巻: 48 号: S1 ページ: 219-219
  • DOI: 10.1111/eci.12926
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Reactivity of Endogenous Acrolein: Application for Therapy and Diagnosis (2021)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta
  • 学会等名: 新学術領域「ケモユビキチン 」第4回総括班会議
• [学会発表] Reactivity of Acrolein Released from Cancer Cells: Application for Selective Cancer Therapy and Diagnosis (2021)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, P. Ahmadi, K. Tanaka
  • 学会等名: 日本化学会第101春季年会
• [学会発表] Acrolein Sensor for Rapid and Accurate Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer Morphology (2020)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, K. Tanaka
  • 学会等名: The 22nd Interdisciplinary Exchange Evening
• [学会発表] がんが普遍的に過剰生産するアクロレイン代謝物：ヒト生組織でのカスケード反応による乳がん術中迅速診断の臨床成果 (2020)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, T. Tanei, K. Morimoto, K. Shimazu, S. Noguchi, K. Tanaka
  • 学会等名: 第62回天然有機化合物討論会
• [学会発表] Reactivity of Acrolein Released from Cancer Cells: Application for Selective Cancer Therapy (2020)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, K. Tanaka
  • 学会等名: Chemical Probe 第3回合同合宿セミナー
• [学会発表] Reactivity and Application of Acrolein Released from Cancer Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Applied Chemistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Acrolein Click Chemistry-Mediated Cancer Diagnosis (2020)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta
  • 学会等名: 令和元年度 基礎科学特別研究員成果発表会
• [学会発表] Synthetic Chemistry for Clinical Trials: Azide-Acrolein Click Reaction for Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer Patients (2019)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, M. Fujii, K. Tanaka
  • 学会等名: RIKEN-Max Planck Joint Research Center for Systems Chemical Biology the Seventh Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Acrolein Sensor for Rapid Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, K. Tanaka
  • 学会等名: Chemical Probe 第2回合同合宿セミナー
• [学会発表] 新規 UbTACs のためのリガンド化合物探索とキメラ化法開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta
  • 学会等名: 新学術領域「ケモユビキチン 」第3回総括班会議
• [学会発表] Reactivity of Acrolein Released from Cancer Cells: Application for Selective Cancer Therapy (2019)
  • 著者名/発表者名: A. R. Pradipta, P. Ahmadi, M. Fujii, K. Tanaka
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] 実臨床合成化学：乳癌の術中断端迅速診断 (2019)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Tomonori Tanei, Motoko Fujii, Koji Morimoto, Shinzaburo Noguchi, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: 日本化学会第99春季年会
• [学会発表] 実臨床合成化学：乳癌の術中断端迅速診断 (2019)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: 第1回新学術「ケモユビキチン」班会議・第2回ユビキチン研究会
• [学会発表] 弥生キャンパス. A. R. Pradipta, K. Tanaka, Synthetic Chemistry for Clinical Trials: Azide-Acrolein Click Reaction for Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer Patients (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Clinical Organic Synthesis: Rapid Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Motoko Fujii, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: 日本化学会新領域研究グループ「有機合成化学を起点とするものづくり戦略」最終研究成果発表シンポジウム
• [学会発表] 実臨床合成化学：乳癌の術中断端迅速診断 (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Tomonori Tanei, Motoko Fujii, Koji Morimoto, Shinzaburo Noguchi, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: 第12回バイオ関連化学シンポジウム
• [学会発表] Acrolein Sensor for Rapid Intraoperative Diagnosis of Breast Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: The All-RIKEN Workshop 2018
• [学会発表] Acrolein Click Chemistry-Mediated Cancer Imaging and Treatment (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: GlycoTOKYO2018シンポジウム (東京糖鎖研究会)
• [学会発表] Acrolein Click Chemistry-Mediated Cancer Imaging and Treatment (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: ケミカルプローブ合同合宿セミナー
• [学会発表] Acrolein Click Chemistry-Mediated Cancer Imaging and Treatment (2018)
  • 著者名/発表者名: Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: The 54th International Conference on Medicinal Chemistry: Interfacing Chemical Biology and Drug Discovery
  • 国際学会
• [産業財産権] HARAKENZO (2020)
  • 発明者名: A. R. Pradipta, K. Tanaka
  • 権利者名: A. R. Pradipta, K. Tanaka
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2020
  • 取得年月日: 2020
• [産業財産権] 国立研究開発法人理化学研究所 (2018)
  • 発明者名: 田中克典, Ambara R. Pradipta
  • 権利者名: 田中克典, Ambara R. Pradipta
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018
  • 取得年月日: 2018