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がんの1細胞検出に資する多色多機能蛍光プローブ群の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02826
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関東京大学

研究代表者

神谷 真子  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (90596462)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード蛍光プローブ / がんイメージング / がん検出 / 光機能性分子 / がん / 酵素活性 / がん細胞
研究開始時の研究の概要

血液中循環がん細胞(CTC)の解析は、がんの進行や治療効果の判定などを非侵襲的に観察する検査法として期待されている。本研究では、各々のがん細胞が固有の酵素の活性パターンを有することに着目し、種々の酵素活性を可視化する多色・多機能な蛍光プローブ群の開発することで、異なる細胞種が混在する中からがん細胞をシングルセルレベルで検出するための技術を開発することを目指す。

研究成果の概要

がん細胞が有する特徴的な“酵素活性パターン”をシングルセルレベルで可視化する多色・多機能な有機小分子蛍光プローブ群の開発を目指し、研究代表者らがこれまでに確立した分子設計法を拡張した。具体的には、①標的酵素を発現する細胞特異的に細胞死を誘導するActivatable型光増感剤の開発(光増感剤への構造展開)、②がんで発現が亢進しているペプチダーゼを標的とした細胞内滞留型蛍光プローブの開発(標的酵素の拡充)、③異なる活性中間体を生成するケージド蛍光団を用いた細胞内滞留性の評価、を行った。本研究で得られた知見を活用することで、感度・特異性を向上した新たながん検出・解析法の確立が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

血液中循環がん細胞(circulating tumor cells、CTC)の解析は、がんの進行や治療効果を非侵襲的にモニタリングするために有効と期待されている。そのため、本研究で得られた知見を活用して、がん細胞が有する特徴的な“酵素活性パターン”をシングルセルレベルで可視化する多色・多機能な有機小分子蛍光プローブ群を開発することができれば、異なる細胞種が混在する中からCTCなどのがん細胞をシングルセルレベルで検出する技術の開発につながると期待される。このような技術は、がんの早期発見・早期治療、進行度の特定・治療効果の判定、ひいては今後の個別化医療の発展にも貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid visualization of deeply located tumors in vivo by intravenous administration of a γ-glutamyltranspeptidase-activated fluorescent probe2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Nakada, Takuma Maruyama, Mako Kamiya, Kenjiro Hanaoka, Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 33 号: 3 ページ: 523-529

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.2c00039

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular probes for fluorescence image-guided cancer surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Ren、Kamiya Mako、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Current Opinion in Chemical Biology

      巻: 67 ページ: 102112-102112

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2021.102112

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a fluorescent probe library enabling efficient screening of tumour-imaging probes based on discovery of biomarker enzymatic activities2022

    • 著者名/発表者名
      Kuriki Yugo、Yoshioka Takafusa、Kamiya Mako、Komatsu Toru、Takamaru Hiroyuki、Fujita Kyohhei、Iwaki Hirohisa、Nanjo Aika、Akagi Yuki、Takeshita Kohei、Hino Haruaki、Hino Rumi、Kojima Ryosuke、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Abe Seiichiro、Saito Yutaka、Nakajima Jun、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 号: 16 ページ: 4474-4481

    • DOI

      10.1039/d1sc06889j

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid fluorescence imaging of human hepatocellular carcinoma using the β-galactosidase-activatable fluorescence probe SPiDER-βGal2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Soichiro、Kubo Hidemasa、Murayama Yasutoshi、Kubota Takeshi、Yubakami Masayuki、Matsumoto Tatsuya、Yamamoto Yusuke、Morimura Ryo、Ikoma Hisashi、Okamoto Kazuma、Kamiya Mako、Urano Yasuteru、Otsuji Eigo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 17946-17946

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97073-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorescence Imaging Using Enzyme-Activatable Probes for Real-Time Identification of Pancreatic Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Ryugen、Ishizawa Takeaki、Sato Masumitsu、Inagaki Yoshinori、Takanka Mariko、Kuriki Yugo、Kamiya Mako、Ushiku Tetsuo、Urano Yasuteru、Hasegawa Kiyoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 11 ページ: 714527-714527

    • DOI

      10.3389/fonc.2021.714527

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel Topical Fluorescent Probe for Detection of Glioblastoma2021

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Yosuke、Tanaka Shota、Kamiya Mako、Kuriki Yugo、Yamamoto Kyoko、Shimizu Takenori、Nejo Takahide、Hana Taijun、Matsuura Reiko、Koike Tsukasa、Yamazawa Erika、Kushihara Yoshihiro、Takahashi Satoshi、Nomura Masashi、Takami Hirokazu、Takayanagi Shunsaku、Mukasa Akitake、Urano Yasuteru、Saito Nobuhito
    • 雑誌名

      Clinical Cancer Research

      巻: 27 号: 14 ページ: 3936-3947

    • DOI

      10.1158/1078-0432.ccr-20-4518

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β-Galactosidase is a target enzyme for detecting peritoneal metastasis of gastric cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Kubo Hidemasa、Murayama Yasutoshi、Ogawa Soichiro、Matsumoto Tatsuya、Yubakami Masayuki、Ohashi Takuma、Kubota Takeshi、Okamoto Kazuma、Kamiya Mako、Urano Yasuteru、Otsuji Eigo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 10664-10664

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88982-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneously Blinking Fluorophores Based on Nucleophilic Addition/Dissociation of Intracellular Glutathione for Live-Cell Super-resolution Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Morozumi Akihiko、Kamiya Mako、Uno Shin-nosuke、Umezawa Keitaro、Kojima Ryosuke、Yoshihara Toshitada、Tobita Seiji、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: - ページ: 9625-9633

    • DOI

      10.1021/jacs.0c00451

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] γ‐Glutamyltranspeptidase (GGT)‐Activatable Fluorescence Probe for Durable Tumor Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Obara Rui、Kamiya Mako、Tanaka Yoko、Abe Atsuki、Kojima Ryosuke、Kawaguchi Tokuichi、Sugawara Minoru、Takahashi Akiko、Noda Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 4 ページ: 2125-2129

    • DOI

      10.1002/anie.202013265

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid and Accurate Visualization of Breast Tumors with a Fluorescent Probe Targeting α-Mannosidase 2C12020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kyohhei、Kamiya Mako、Yoshioka Takafusa、Ogasawara Akira、Hino Rumi、Kojima Ryosuke、Ueo Hiroaki、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 6 号: 12 ページ: 2217-2227

    • DOI

      10.1021/acscentsci.0c01189

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activatable Photosensitizer for Targeted Ablation of lacZ-Positive Cells with Single-Cell Resolution2019

    • 著者名/発表者名
      Chiba Mayumi、Kamiya Mako、Tsuda-Sakurai Kayoko、Fujisawa Yuya、Kosakamoto Hina、Kojima Ryosuke、Miura Masayuki、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 5 号: 10 ページ: 1676-1681

    • DOI

      10.1021/acscentsci.9b00678

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Click反応を利用したLAT1発現がん細胞の蛍光イメージング技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤廉、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ProTide chemistryに基づく 新規カルボキシペプチダーゼ活性検出プローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      曽川マリー、栗木優五、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アミノペプチダーゼ活性を標的とした新規がん高集積型SPECTプローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      阿部篤生、神谷真子、大貫和信、藤井博史、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オリジナル化学プロープの開発による迅速がん蛍光検出2021

    • 著者名/発表者名
      神谷真子
    • 学会等名
      新規素材探索研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オリジナル化学プローブの創製による 生体分子イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      神谷真子
    • 学会等名
      第23回発動分子科学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical probes for cancer-associated enzymes for fluorescence imaging of cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Mako Kamiya, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identifications and Utilization of Biomarker Glycosidases for Rapid and Clinical Fluorescence Imaging of Breast and Lung Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      藤田恭平、神谷真子、中島淳、上尾裕昭、浦野泰照
    • 学会等名
      第15回 日本分子イメージング学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification and Utilization of Biomarker Glycosidases for Rapid and Sensitive Fluorescence Detection of Breast and Lung Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      藤田恭平、神谷真子、中島淳、上尾裕昭、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification and utilization of a-mannosidase 2C1 as a biomarker enzyme for rapid and clinical fluorescence imaging of breast tumors2021

    • 著者名/発表者名
      藤田恭平、神谷真子、上尾裕明、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hexosaminidaseを標的とした細胞内滞留型がん蛍光イメージングプローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      竹下航平、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] がん蛍光イメージングに資するLAT1蛍光基質の開発2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤廉、神谷真子、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 化学プローブを精密にデザインして 癌を光らせる!2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 真子
    • 学会等名
      日本学術会議第三部主催 公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spontaneously blinking fluorophores for live-cell super-resolution imaging2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 真子
    • 学会等名
      EMBL Chemical Biology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rapid cancer imaging by activable fluorescence probes for exopeptidases2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 真子
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LacZ発現細胞の特異的蛍光検出および細胞死誘導を可能とするケミカルプローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 真子、浦野 泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical probes for fluorescence imaging or ablation of lacZ-positive cells with single cell resolution2019

    • 著者名/発表者名
      Mako Kamiya, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] がん細胞の蛍光イメージング技術2022

    • 発明者名
      浦野泰照、神谷真子、伊藤廉、藤田恭平
    • 権利者名
      国立大学法人 東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-032958
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] カルボキシペプチダーゼ検出赤色蛍光プローブ2021

    • 発明者名
      浦野泰照、神谷真子、曽川マリー、久米春喜、山田大介
    • 権利者名
      国立大学法人 東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] LAT1基質となる蛍光プローブ2021

    • 発明者名
      浦野 泰照,神谷 真子,伊藤 廉
    • 権利者名
      国立大学法人東 京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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