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糖脂質SQAPが作用する腫瘍内低酸素環境解除スイッチの同定と放射線治療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20H03618
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
研究機関群馬大学

研究代表者

大重 真彦  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00451716)

研究分担者 堀内 宏明  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00334136)
吉原 利忠  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (10375561)
松尾 一郎  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40342852)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード含硫糖脂質 / SQAP / レブリチン / 放射線治療 / 放射線増感 / 放射線増感剤 / 低酸素環境 / 酸素分圧 / 含硫糖脂 / 腫瘍 / 誘導体化合物合成 / 薬物動態 / 固形腫瘍モニタリング / 誘導体合成
研究開始時の研究の概要

放射線増感剤として開発している含硫糖脂質SQAP(Sulfoquinovosylacylpropandiol)が作用する腫瘍内低酸素環境解除スイッチ(SQAP受容体)を同定する。具体的には、1)SQAP誘導体の合成、2)SQAP受容体の探索・同定、3)受容体遺伝子改変細胞の作製と解析、4)酸素検出プローブを用いた担癌マウスの腫瘍内酸素分圧測定、5)SQAP誘導体の動態解析を行う。

研究成果の概要

含硫糖脂質SQAPの放射線増感剤としての臨床研究は進展しているが、SQAPが放射線増感作用を引き起こす理由等の基礎研究が遅れていた。本研究では、低酸素環境適応に機能するHIF-1α(Hypoxia Inducible Factor-1α; 低酸素誘導因子1α)とNF-kB(nuclear factor-kappa B;核内因子kB)タンパク質量がSQAPにより減少することを明らかにした。この結果から、SQAPの作用により低酸素環境下でもミトコンドリアの機能が回復すると考え、その指標としての活性酸素種(ROS)産生量の変化を確認し、低酸素環境下においてROS産生量が増大することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

悪性腫瘍に対する治療法として放射線療法が重視され、患者の生活の質を維持するために照射線量低減を目的とした放射線増感剤開発が行われ、ハロゲン化ピリミジンや低酸素細胞増感剤等が開発された。しかし、毒性や副作用等の問題を克服できず実用化されていない。一方、DNAポリメラーゼ阻害剤として同定した含硫糖脂質SQMG(sulfoquinovosylmonoacylglycerol)とその構造改変化合物SQAP(Sulfoquinovosylacylpropandiol;薬剤名レブリチン)は、放射線増感剤として自然発症のがん患畜に対して有効性が示されている。SQAPの実用化を目指すための基礎研究を実施した。

報告書

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

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件) 産業財産権 (8件) (うち外国 4件)

  • [雑誌論文] 放射線増感剤「レブリチン」の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大重真彦、桂進司、菅原二三男、坂口謙吾
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 56-58

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of 3-octadecanoxypropyl 6-deoxy-6-sulfo-α-d-glucopyranoside (ODSG) as a lipase-resistant SQAP derivative2021

    • 著者名/発表者名
      Oshige Masahiko、Kano Koki、Shinada Shunsuke、Kawaguchi Akifumi、Uchida Takato、Ishii Nozomi、Horiuchi Hiroaki、Sugawara Fumio、Sakaguchi Kengo、Matsuo Ichiro、Katsura Shinji
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 52 ページ: 128391-128391

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128391

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 含硫糖脂質SQAPが影響を与える遺伝子およびタンパク質の探索2022

    • 著者名/発表者名
      兵藤大貴、有村柊平、吉田圭秀、菅原二三男、坂口謙吾、大重真彦、桂進司
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 培養細胞を用いたSQAPとその類縁体の生理活性評価2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤要、品田俊輔、狩野航輝、石井希実、堀内宏明、菅原二三男、坂口謙吾、松尾一郎、大重真彦、桂進司
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リパーゼにより分解されないSQAP誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      品田駿輔、狩野航輝、川口晃史、内田尭斗、石井希実、堀内宏明、菅原二三男、坂口謙吾、松尾一郎、大重真彦、桂進司
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光線力学療法への応用を目指したシリルポルフィリン-含硫糖複合体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      西川昂汰、堀内宏明、大重真彦、松尾一郎、菅原二三男、坂口謙吾、桂進司、吉原利忠、飛田成史、奥津哲夫
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 光線力学療法への応用を目指したシリルポルフィリン-含硫糖複合体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      西川昂汰、堀内宏明、大重真彦、松尾一郎、菅原二三男、坂口謙吾、桂進司、吉原利忠、飛田成史、奥津哲夫
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 桂・大重研究室~マイクロプロセス研究室~

    • URL

      https://oshige.wixsite.com/katsura-oshige

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 桂・大重研究室

    • URL

      https://oshige.wixsite.com/katsura-oshige

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [産業財産権] COMPOUND OR SALT THEREOF, AND METHOD2021

    • 発明者名
      HORIUCHI H., OSHIGE M., et al.
    • 権利者名
      M.T.3, INC., GUNMA UNIVERSITY
    • 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] COMPOUND OR SALT THEREOF2021

    • 発明者名
      OSHIGE MASAHIKO et al.
    • 権利者名
      M.T.3, INC., GUNMA UNIVERSITY
    • 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] COMPOUND OR SALT THEREOF, AND METHOD2021

    • 発明者名
      HORIUCHI H., OSHIGE M., et al.
    • 権利者名
      M.T.3, INC., GUNMA UNIVERSITY
    • 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] COMPOUND OR SALT THEREOF2021

    • 発明者名
      OSHIGE MASAHIKO et al.
    • 権利者名
      M.T.3, INC., GUNMA UNIVERSITY
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 化合物又はその塩、がん治療薬、光増感剤、及び蛍光プローブ組成物2020

    • 発明者名
      堀内宏明、大重真彦、松尾一郎、奥津哲夫、桂進司、その他4名
    • 権利者名
      株式会社エム・ティー・スリー、国立大学法人群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物又はその塩、及び放射性増感剤2020

    • 発明者名
      大重真彦、松尾一郎、堀内宏明、桂進司、菅原二三男、坂口謙吾
    • 権利者名
      株式会社エム・ティー・スリー、国立大学法人群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物又はその塩、及び放射性増感剤2020

    • 発明者名
      大重真彦、松尾一郎、堀内宏明、桂進司、他2名
    • 権利者名
      株)M.T.3、群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-161281
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物又はその塩、がん治療薬、光増感剤、及び蛍光プローブ組成物2020

    • 発明者名
      堀内宏明、大重真彦、松尾一郎、奥津哲夫、他3名
    • 権利者名
      株)M.T.3、群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-146971
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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