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温度応答性分子を使った疾患イメージングに関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K07016
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関昭和薬科大学

研究代表者

唐澤 悟  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (80315100)

研究分担者 渕 靖史  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (40748795)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードナノ微粒子 / MRI造影剤 / 蛍光 / 温度応答性 / エチレングリコール / MRI / がん検出 / 自己集合化分子 / 蛍光イメージング / ガドリニウム / 自己集合体 / 温度応答 / がん
研究開始時の研究の概要

がんと正常組織との間には様々な違いがある。例えばがん組織は、正常組織よりも高温である。我々は、高温で自己集合化しサイズアップする温度応答性分子に蛍光団を取り付け、がんへ微粒子が集積することを蛍光イメージングで確かめた。しかしながら、身体の深部まで撮像できない問題点があった。そこで今回、深部透過性が高い長波長発光とMRによるイメージングが可能な温度応答性プローブの開発を目的とする。

研究成果の概要

温度応答性ナノ微粒子は温度変化によってがんへの集積が期待されるため、大変興味が持たれる。今回3種類のナノ微粒子を構築し、形態、サイズや機能性を評価した。ガドリニウムを有するナノ微粒子はMRI造影剤として機能し、標準造影剤GdDOTAよりも高い造影能を示した。またサイズが約100 nmであるため、EPR効果によりがんへの集積性が期待される。ラジカルナノ微粒子では、約30nm程度の球状のナノ微粒子が得られた。今後、造影能や還元剤に対する反応性を調べていく。強発光性ナノ微粒子では、中空のナノ微粒子が得られた。今後は、空隙へ抗がん剤を導入することを検討していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

早期にがんを見つけること、がん細胞、がん組織を死滅させることは我々人類の願いである。本研究は、がんの高温性を利用したがんイメージングの研究であり、ナノ微粒子を使ってMRIや蛍光によるがん検出・診断を目的としている。MRI用の検出プローブでは、ナノ微粒子化することで高い造影効果が見出された。蛍光プローブでは、ナノ微粒子が中空であることを見出し、今後は中空の中に抗がん剤を導入することを予定している。本研究成果で得られたナノ微粒子型検出プローブは、早期がん検出・がん死滅に対して有効性が高いことが示唆された。

報告書

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

    (36件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Effect of Alkynyl Group on Reactivity in Photoaffinity Labeling with 2‐Thienyl‐Substituted α‐Ketoamide2022

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Takahiro、Mizukami Daiki、Yoritate Makoto、Usui Kazuteru、Takahashi Daisuke、Ota Eisuke、Sodeoka Mikiko、Ueda Tadashi、Karasawa Satoru、Hirai Go
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 号: 11 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/chem.202103925

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Reversible Acid-Base Detection Reagents Based on Push-pull Type Aminonaphthyridine and Aminoquinoline Derivatives.2022

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto, T. Umeno, K. Usui, S. Karasawa
    • 雑誌名

      Bunseki Kagaku

      巻: 71 ページ: 119-131

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] π‐Extended Push‐Pull‐Type Bicyclic Fluorophores Based on Quinoline and Naphthyridine Frameworks with an Iminophosphorane Fragment2021

    • 著者名/発表者名
      Umeno Tomohiro、Usui Kazuteru、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 1123-1130

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100015

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-<i>Z</i>′ Crystal Structure of Tricyclic Imidazonaphthyridine Derivatives and the Thermal Profiles of Their Polymorphs2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Shota、Umeno Tomohiro、Usui Kazuteru、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 21 号: 9 ページ: 5251-5260

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c00585

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Host Molecules to Covalently Capture 8-Nitro-cGMP in Neutral Aqueous Solutions and in Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Fuchi, H. Murase, R. Kai, K. Kurata, S. Karasawa, and S. Sasaki*
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem

      巻: 32 号: 2 ページ: 385-393

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00012

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PushーPull Bisnaphthyridylamine Supramolecular Nanoparticles: Polarity‐Induced Aggregation and Crystallization‐Induced Emission Enhancement and Fluorescence Resonance Energy Transfer2021

    • 著者名/発表者名
      R. Hagihara, T. Umeno, S. Ueki, D. Yoshihara, Y. Fuchi, K, Usui, M. Sakuma, and Satoru Karasawa,*
    • 雑誌名

      Chem Eur J

      巻: 27 号: 9 ページ: 3039-3046

    • DOI

      10.1002/chem.202003854

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A fully synthetic 6-aza-artemisinin bearing an amphiphilic chain generates aggregates and exhibits anti-cancer activities2020

    • 著者名/発表者名
      H. Koi, N. Takahashi, Y. Fuchi, T. Umeno, Y. Muramatsu, H. Seimiya, Satoru Karasawa*, and H. Oguri*
    • 雑誌名

      Org. Biomol.Chem

      巻: 18 号: 28 ページ: 5339-5343

    • DOI

      10.1039/d0ob00919a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization and Water-Proton Longitudinal Relaxivities of Liposome-Type Radical Nanoparticles Prepared via a Supramolecular Approach2020

    • 著者名/発表者名
      R. Shiraishi, S. Matsumoto, Y. Fuchi, T. Naganuma, D. Yoshihara, K. Usui, K. Yamada, and Satoru Karasawa*
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 19 ページ: 5280-5286

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00610

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Push-Pull-Type Benzo[X]quinoline Derivatives (X = g or f): Environmentally Responsive Fluorescent Dyes with Multiple Functions2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Fuchi, T. Umeno, Y. Abe, K. Ikeno, R. Yamasaki, I. Okamoto, K. Usui, and Satoru Karasawa
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 85 号: 20 ページ: 13177-13190

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01878

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Substituents on the Properties of Metal-Free MRI Contrast Agents2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Ryoma、Kaneko Tomoyo、Usui Kazuteru、Naganuma Tatsuya、Iizuka Naoko、Morishita Kosuke、Kobayashi Shigeki、Fuchi Yasufumi、Matsuoka Yuta、Hirai Go、Yamada Ken-ichi、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 24 ページ: 20715-20723

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b03003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Turn-On Probes for Acids Triggered by Aromaticity Enhancement Using Tricyclic Amidine Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Shota、Fuchi Yasufumi、Usui Kazuteru、Hirai Go、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 11 ページ: 6612-6622

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00023

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective synthesis of substituted amino-quinoline derivatives by C-H activation and fluorescence evaluation of their lipophilicity-responsive properties2019

    • 著者名/発表者名
      Fuchi Yasufumi、Sakuma Masaomi、Ohyama Kohei、Hagihara Ryusuke、Kohno Minaki、Hamada Koichi、Mizutani Akihiro、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 17723-17723

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53882-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photophysical Properties of Emissive Pyrido[3,2‐c]carbazole Derivatives and Apoptosis Induction: Development towards Theranostic Agents in Response to Light Stimulus2019

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Masaomi、Fuchi Yasufumi、Usui Kazuteru、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 14 号: 21 ページ: 3938-3945

    • DOI

      10.1002/asia.201901200

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Properties and Exciplex Formation of Emissive Naphthyridine Derivatives: Application as Sensors for Amines2019

    • 著者名/発表者名
      Hirota Junko、Usui Kazuteru、Fuchi Yasufumi、Sakuma Masaomi、Matsumoto Shota、Hagihara Ryusuke、Karasawa Satoru
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 25 号: 65 ページ: 14943-14952

    • DOI

      10.1002/chem.201903643

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アルミニウムイオン選択的ターンオン型蛍光プローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      松本 祥汰、梅野 智大、臼井 一晃、川幡 正俊、唐澤 悟
    • 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] ペプチド固相合成のための定量的なアミノ基検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤原 萌圭、梅野 智大、臼井 一晃、唐澤 悟
    • 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] 塩基性蛍光分子によるメタノール選択的蛍光検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      梅野 智大、瀬戸 玲美、松本 祥汰、臼井 一晃、唐澤 悟
    • 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] イオン性アクリジン誘導体の合成と物性解析2022

    • 著者名/発表者名
      奥山 泰成、畑 督、松本 祥汰、梅野 智大、臼井 一晃、渕 靖史、唐澤 悟
    • 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] 螺旋構造内部置換型ヘリセンのキラル光学特性2022

    • 著者名/発表者名
      臼井 一晃、江藤 亮介、成田 望実、横尾 淳、山本 耕介、井川 和宣、友岡 克彦、今井 喜胤、唐澤 悟
    • 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] ピリダジン環を含むヘリセン誘導体の合成、構造と光物性2022

    • 著者名/発表者名
      笹屋 美歩、臼井 一晃、天野 亜美、村瀬 早槻、松本 祥汰、梅野 智大、濵田 浩一、水谷 顕洋、唐澤 悟
    • 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] イミダゾナフチリジンから骨格から成る蛍光プローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      松本祥汰・梅野智大・臼井一晃・唐澤悟
    • 学会等名
      第33回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グアニジノ基を有する蛍光分子によるメタノール選択的蛍光検出法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      梅野智大・瀬戸玲美・臼井一晃・唐澤悟
    • 学会等名
      第33回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カーブ構造を有するイミダゾナフチリジン誘導体の加熱結晶相転移2021

    • 著者名/発表者名
      松本祥汰・梅野智大・臼井一晃・唐澤悟
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] D-A 型アミン検出試薬の開発とペプチド固相合成への応用2021

    • 著者名/発表者名
      梅野智大・臼井一晃・唐澤悟
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ペプチド固相合成のための新規アミノ基検出法の開発研究2021

    • 著者名/発表者名
      梅野智大、臼井一晃、唐澤悟
    • 学会等名
      日本薬学会 第141回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジヒドロピリダジン環を含むアザ[5]ヘリセンの合成と物性評価2021

    • 著者名/発表者名
      梅野智大、臼井一晃、唐澤悟
    • 学会等名
      日本薬学会 第141回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluorescence properties of push-pull type benzoquinoline derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Yasufumi Fuchi・Satoru Karasawa
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 三環性プッシュ―プル型新規蛍光分子の合成と物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      渕 靖史・池野 敬太・臼井 一晃・唐澤 悟
    • 学会等名
      第13回有機π電子系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 8-チオグアノシンを標的としたturn-on型蛍光プローブの創製2019

    • 著者名/発表者名
      倉田 翔・渕 靖史・甲斐 亮補・佐々木 茂貴・唐澤 悟
    • 学会等名
      第17回ホスト―ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規N含有三環性蛍光団の合成と蛍光特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      池野 敬太・渕 靖史・臼井 一晃・唐澤 悟
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 芳香族性が制御された三環性アミジン誘導体の合成と蛍光特性2019

    • 著者名/発表者名
      松本祥汰・臼井一晃・渕靖史・唐澤 悟
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Molecular Technology Volume2 (Edited by H. Yamamoto and T. Kato)2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Karasawa
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527820450
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.shoyaku.ac.jp/research/laboratory/bunseki

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 昭和薬科大学ホームページ

    • URL

      https://www.shoyaku.ac.jp/research/laboratory/bunseki/top

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] アミン類検出薬2021

    • 発明者名
      唐澤悟・梅野智大・松本祥汰・臼井一晃
    • 権利者名
      唐澤悟・梅野智大・松本祥汰・臼井一晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-033419
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 新規化合物及び該化合物を含む脂肪滴検出用試薬2019

    • 発明者名
      唐澤 悟、渕 靖史、大山耕平、佐久間雅臣 他3名
    • 権利者名
      唐澤 悟、渕 靖史、大山耕平、佐久間雅臣 他3名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-090840
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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