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活性酸素の分子種の動態を区別して追跡可能な放射性プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03607
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52040:放射線科学関連
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

向 高弘  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (30284706)

研究分担者 佐野 紘平  神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (00546476)
山崎 俊栄  神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (60636710)
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
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワード放射性医薬品 / 活性酸素 / イメージング
研究開始時の研究の概要

活性酸素種 (Reactive Oxygen Species; ROS) は病態との深い関連性が指摘されているが、ROSの種類によって疾患との関連度が異なる。一方、ROSの各分子種の生成・代謝には酸素分圧が大きく寄与するため、生きた個体におけるROSの挙動は未だ正確に把握できていない。そこで、本研究では、生体内でのROSをそれぞれ区別して検出することを目的に、ROSの各分子種に特異的な分子プローブを開発する。そのために、検出感度に優れた放射性同位元素の利用とメタボリックトラッピングの原理に着目した新規放射性プローブを設計・合成するとともに、病態モデル動物におけるROS検出の可能性を検証する。

研究成果の概要

生きた個体内での活性酸素種(ROS)をそれぞれ区別して検出することを目的に、検出感度に優れた放射性同位元素の利用とメタボリックトラッピングの原理に着目し、各ROSやラジカル分子種に特異的なインビボ分子イメージングプローブを開発した。すなわち、標的とする分子種との反応により、物性変化を伴う放射性ヨウ素標識プローブの合成に成功し、病態モデルマウスにおいて、標的部位でのプローブの滞留を認めたことから、ROSやラジカルに対する生体検出プローブとしての有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

活性酸素種(ROS)はがんや脳卒中、虚血性心疾患、動脈硬化、糖尿病、アルツハイマー病など多岐にわたる病態との関連性が指摘されているが、ROSの種類と疾患との関連度はいまだ明らかでない。特に、ROSやラジカルの産生機構には酸素分圧が影響することが、実態解明の課題となっている。本研究にて得られた成果は、生体そのものでの測定を可能とするものであり、生体微量ラジカルと疾患との関連性解明に貢献するものと期待される。

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

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] A radioiodinated nitroxide probe with improved stability against bioreduction for in vivo detection of lipid radicals2021

    • 著者名/発表者名
      Azuma R, Yamasaki T, Sano K, Munekane M, Matsuoka Y, Yamada KI, Mukai T
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med

      巻: 163 ページ: 297-305

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.12.028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radioiodinated Nitroxide Derivative for the Detection of Lipid Radicals2020

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Toshihide、Azuma Risa、Sano Kohei、Munekane Masayuki、Matsuoka Yuta、Yamada Ken-ichi、Mukai Takahiro
    • 雑誌名

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      巻: 11 号: 1 ページ: 45-48

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.9b00416

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Relative Configuration at C2 and C4 position of TEMPO-type Nitroxide on Ascorbate Reduction.2021

    • 著者名/発表者名
      Azuma Risa, Yamasaki Toshihide, Sano Kohei, Munekane Masayuki, Mukai Takahiro
    • 学会等名
      ISMAR APNMR NMRSJ SEST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Substituent Effect of Benzene Ring at C2 Position of TEMPO-type Nitroxide for Ascorbate Reduction and Redox Potential.2021

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Toshihide, Matsuda Yuto, Sano Kohei, Munekane Masayuki, Mukai Takahiro
    • 学会等名
      ISMAR APNMR NMRSJ SEST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂質ラジカルを選択的に検出する放射性プローブの開発と脳虚血/再灌流モデルでの評価2021

    • 著者名/発表者名
      東 里沙,山﨑俊栄,佐野紘平,宗兼将之,向 高弘
    • 学会等名
      第4回日本核医学会分科会 放射性薬品科学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ラジカルを生体検出する放射性プローブの開発 ―脳虚血再灌流モデルマウスでの評価―2021

    • 著者名/発表者名
      山﨑俊栄,東 里沙,佐野紘平,宗兼将之,向 高弘
    • 学会等名
      第71回日本薬学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳虚血再灌流障害と脂質ラジカルとの関連性解明に向けた放射性プローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      東 里沙,山﨑俊栄,佐野紘平,宗兼将之,向 高弘
    • 学会等名
      第61回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生体内脂質ラジカルを追跡するための放射性プローブの開発および一過性脳虚血モデルを用いた評価2021

    • 著者名/発表者名
      東 里沙,山﨑俊栄,佐野紘平,宗兼将之,向 高弘
    • 学会等名
      第64回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] α位置換基にベンゼン環を含むTEMPO型ニトロキシドの還元反応性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      松田優斗、山﨑俊栄、佐野紘平、宗兼将之、向 高弘
    • 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] アルコキシアミンの結合開裂反応におけるニトロキシド部分構造の置換基効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      山﨑俊栄、坂本麻緒、佐野紘平、宗兼将之、向 高弘
    • 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] 生体内脂質ラジカルを非侵襲検出する放射性プローブの合成及び脂質過酸化誘発モデルマウスでの評価2020

    • 著者名/発表者名
      東里沙、山﨑俊栄、佐野紘平、宗兼将之、松岡悠太、山田健一、向高弘
    • 学会等名
      第70回 日本薬学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ラジカルの核医学イメージングを目的とした新規放射性プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      東里沙、山﨑俊栄、佐野紘平、宗兼将之、松岡悠太、山田健一、向高弘
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ラジカルの生体内検出に向けた放射性ヨウ素標識ニトロキシドの開発2020

    • 著者名/発表者名
      東里沙、山﨑俊栄、佐野紘平、宗兼将之、松岡悠太、山田健一、向高弘
    • 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
  • [学会発表] Synthesis and evaluation of radioiodinated nitroxide probe for lipid alkyl radicals.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Toshihide, Sano Kohei, Munekane Masayuki, Mukai Takahiro.
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂質炭素ラジカルの生体内検出を目的とした放射性ヨウ素標識ニトロキシドプローブの合成と物性・集積性評価2019

    • 著者名/発表者名
      東里沙、山﨑俊栄、佐野紘平、宗兼将之、向高弘
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体内脂質炭素ラジカルの機能解明を指向した放射性ニトロキシドプローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑俊栄、東里沙、佐野紘平、宗兼将之、向高弘
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂質アルキルラジカルを標的とする放射性ヨウ素標識ニトロキシドプローブの合成と評価2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑俊栄、東里沙、佐野紘平、宗兼将之、向高弘
    • 学会等名
      第59回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体内の脂質アルキルラジカルを検出する放射性ヨウ素標識ニトロキシドプローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑俊栄、東里沙、佐野紘平、宗兼将之、松岡悠太、山田健一、向高弘
    • 学会等名
      第3回日本核医学会分科会放射薬品科学研究会/第19回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 神戸薬科大学薬品物理化学研究室 ホームページ

    • URL

      https://www.kobepharma-u.ac.jp/biophys/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      https://www.kobepharma-u.ac.jp/biophys/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.kobepharma-u.ac.jp/~biophys/index.html

    • 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: 2023-01-30  

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