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がん標的の診断と治療の融合を実現する超原子価ヨウ素導入-迅速ハロゲン標識法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22177
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

松永 茂樹  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (50334339)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード超原子価ヨウ素 / アスタチン / セラノスティクス / イプソ位置換 / 放射標識 / 固相反応
研究開始時の研究の概要

211Atおよび18Fを様々な医薬骨格に自由自在に導入できる自動化学合成手法の開発に取組み、臨床適用に向けた合成化学的な障壁を克服することを目指す。2ヶ年の研究を通じて、(1)独自のヨードニウム転移反応を利用した超原子価ヨウ素の位置選択的導入法の確立、(2)超原子価ヨウ素の特性を活かした同一中間体からの迅速ハロゲン標識(211Atおよび18F)導入法の確立、(3)超原子価ヨウ素種の固相担持カートリッジ化と放射線防護のための隔離環境下における自動合成システムへの適用検証、の3点を実施する。

研究成果の概要

本研究では、遷移金属を用いない条件においてアスタチン211を医薬骨格へと導入する新しい合成法の開発に成功した。求核的なアスタチンアニオン種を利用し、アリールヨードニウムイリドとの反応が効率よく進行し、さまざまな官能基を有する分子、ヘテロ環化合物に対してアスタチン211が高い放射化学収率にて進行した。本研究で開発した手法は、従来法でも使用されてきた有毒な有機スズ試薬を用いる必要がなく、制御が困難な求電子的なアスタチン211カチオン種の使用も回避することができる。アスタチン211の実用的な標識法として価値が高く、がんのアルファ線放射各種により治療法の開発へとつながる萌芽的成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞を標的する薬剤を放射性核種で標識し、体内に投与することで、がん細胞特異的に放射線を照射するがん治療法が注目を集めている。特に、短い距離に高いエネルギーを放出するアルファ線を用いた治療法が将来性の高い手法と言えるが、その基盤となる合成手法が未熟であり、課題であった。本研究では、遷移金属を使用せずに簡便にアルファ線放射核種アスタチンを標識する手法の開拓に成功し、がんの診断と治療の融合へ向けた第一歩となる成果と言える。

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

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Transition-metal-free nucleophilic 211At-astatination of spirocyclic aryliodonium ylides2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Keitaro、Obata Honoka、Nagatsu Kotaro、Kojima Masahiro、Yoshino Tatsuhiko、Ogawa Mikako、Matsunaga Shigeki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 19 号: 25 ページ: 5525-5528

    • DOI

      10.1039/d1ob00789k

    • NAID

      120007181801

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Monoaryl-λ3-iodanes from Arylboron Compounds through ipso-substitution2021

    • 著者名/発表者名
      Ayako Nakano, Yukino Okabe, Keitaro Matsuoka, Narumi Komami, Keito Watanabe, Masahiro Kojima, Tatsuhiko Yoshino, and Shigeki Matsunaga
    • 雑誌名

      Heterocycyles

      巻: 103 号: 2 ページ: 670-670

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)45

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoselective Cleavage of Si-C(sp3) Bonds in Unactivated Tetraalkylsilanes Using Iodine Tris(trifluoroacetate)2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Keitaro、Komami Narumi、Kojima Masahiro、Mita Tsuyoshi、Suzuki Kimichi、Maeda Satoshi、Yoshino Tatsuhiko、Matsunaga Shigeki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 1 ページ: 103-108

    • DOI

      10.1021/jacs.0c11645

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Heteroaryl Iodanes(III) via ipso‐Substitution Reactions Using Iodine Triacetate Assisted by HFIP2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Keitaro、Komami Narumi、Kojima Masahiro、Yoshino Tatsuhiko、Matsunaga Shigeki
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 8 号: 7 ページ: 1107-1110

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900200

    • NAID

      120006876285

    • 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
  • [学会発表] Iodine tris(trifluoroacetate)を用いた化学選択的な不活性テトラアルキルシランのSi-C(sp3)結合切断反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      松岡慶太郎、駒見成実、渡辺啓仁、小島正寛、美多剛、鈴木机倫、前田理、吉野達彦、松永茂樹
    • 学会等名
      第19回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Chemoselective Cleavage of Si-C(sp3) Bonds in Unactivated Tetraalkylsilanes Using Iodine Tris(trifluoroacetate)2021

    • 著者名/発表者名
      松岡 慶太郎、駒見 成実、渡辺 啓仁、小島 正寛、美多 剛、鈴木 机倫、前田 理、吉野 達彦、松永 茂樹
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 薬品製造化学研究室

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html#pub2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院薬学研究院 薬品製造化学 発表論文

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 芳香族アスタチン化合物の製造方法2020

    • 発明者名
      松永茂樹、吉野達彦、松岡慶太郎、小川美香子
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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