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グルタミン中毒がんに特異的なアミノ酸輸送系を利用する新規ホウ素キャリアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03352
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47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

永澤 秀子  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90207994)

研究分担者 平山 祐  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10600207)
辻 美恵子  岐阜薬科大学, 薬学部, 助教 (40709721)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワードグルタミン中毒 / ホウ素中性子捕捉療法 / L型アミノ酸トランスポーター / がん治療 / エネルギー代謝 / LAT1 / ホウ素クラスター / がん代謝 / ホウ素キャリア / がん治療薬 / アミノ酸トランスポーター / 10Bキャリア
研究開始時の研究の概要

本研究では、がん細胞に強発現するアミノ酸トランスポーターを利用して10B原子を効率的に腫瘍に集積させるホウ素キャリアを開発し、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の臨床適用の実現に資することを目指す。1)ホウ素クラスターをユニークな疎水性ファーマコフォアとして利用して、アミノ酸トランスポーター(ASCT2、LAT1)の輸送基質ミミックを開発する。2)腫瘍細胞取り込みスクリーニングを行い構造最適化する。3)担がんマウスモデルにおける体内動態解析により、構造最適化を行う。4)当該分子の効率的な合成法を確立する。5)in vitro及びin vivoにおける中性子増感効果を評価し、臨床適用へと導く。

研究成果の概要

腫瘍細胞選択的に効率よく10B原子を集積させるホウ素キャリアの開発を目指して、「グルタミン中毒」というがんの特徴に着目し、グルタミン依存性の高い悪性腫瘍細胞に強発現するL型アミノ酸トランスポーター1 (LAT1)を標的とする新規カルボラン含有アミノ酸誘導体を設計・合成した。細胞内ホウ素取り込みを指標とするスクリーニングによって選別されたBC2は、用量依存的な取り込みを示し、同一投与量(10 μgB/mL)で比較したところ、既存のLAT1依存的ホウ素キャリアであるL-BPAの10倍以上高い取り込み量を示した。中性子照射における細胞毒性はBC-2存在下で著しく増強されることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、小型加速器が実用化され、ホウ素中性子捕捉療法に注目が集まっている。本研究では、現在臨床適用されるL-BPAを大きく上回る腫瘍取り込みとホウ素中性子捕捉効果を示す有望な新規ホウ素キャリアを開発した。本化合物は、簡便に合成でき、難治性腫瘍に強発現しているLAT-1を介して取り込まれることを明らかにした。本化合物の臨床適用が実現すれば、がん選択的治療法として有望なホウ素中性子捕捉療法の実用化を加速し、転移性がん、難治性がん治療に貢献するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Development of antitumor biguanides targeting energy metabolism and stress responses in the tumor microenvironment2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai Takayuki、Matsuo Yoshiyuki、Okuda Kensuke、Hirota Kiichi、Tsuji Mieko、Hirayama Tasuku、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 4852-4852

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83708-w

    • 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
  • [学会発表] アミノ酸トランスポーターを標的とする新規ホウ素キャリアの開発2021

    • 著者名/発表者名
      松下 明香里、辻 美恵子、真田 裕生、平山 祐、増永 慎一郎、永澤 秀子
    • 学会等名
      京大複合研第55回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中性子捕捉療法のための10B-ホウ素クラスター含有アミノ酸誘導体の開発2021

    • 著者名/発表者名
      松下 明香里、辻 美恵子、平山 祐、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会大141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel bicyclic octadepsipeptids with potent antitumor and antiangiogenic and HIF-1 inhibitory activities2020

    • 著者名/発表者名
      松下 明香里、平山 祐、増永 慎一郎、永澤 秀子
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 腫瘍で高発現するトランスポーターを標的とする中性子捕捉療法のための ホウ素キャリアの開発2020

    • 著者名/発表者名
      松下 明香里、辻 美恵子、平山 祐、永澤 秀子
    • 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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