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肺がん患者への迅速な診断・治療を実現するモレキュラーコンバーチブルプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K15852
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関京都医療科学大学

研究代表者

屋木 祐亮  京都医療科学大学, 医療科学部, 講師 (90802207)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードラジオセラノスティクス / PET / SPECT / GRP78 / モレキュラーコンバーチブル / F-18標識反応 / PET・SPECT / モレキュラーコンバーチブルプローブ / マイクロ波反応
研究開始時の研究の概要

肺がんは5年生存率の全体平均が62%と比較して未だ30%と低く、肺がんに対する治療法としての課題は未だ残っている。また、最近ではラジオセラノスティクス(放射性同位元素(RI)を用いた診断と治療の融合)が注目されている。本研究では、肺がんに対してラジオセラノスティクスが有効となるプローブを創製するために、これまでに臨床応用されていない「Glucose Regulated Protein 78 (GRP78)」を標的としたプローブ開発を目指す。

研究実績の概要

本研究の目的は、治療困難ながん、特に肺がんに対してラジオセラノスティクスが有効となるプローブを創製し、新たな治療法として確立することである。具体的には、肺がん特異的に発現しているタンパク質に親和性を持つ核医学分子プローブを用いて早期発見、性状の特異的・効率的な把握を行い、さらに効果的な治療を可能とするRI内用療法へと結びつけるワークフローを構築するために、本プローブの標的になりうるタンパク質として、「Glucose Regulated Protein 78(GRP78)」を選択し、モレキュラーコンバーチブル(MCP)創製法を用いて、ラジオセラノスティクスプローブの開発を目指す。
昨年度までプローブの合成において、標識認識部位としてフェニルベンゾフラン構造、シグナル部位としてボロン酸構造を有する候補化合物の合成に着手し、フェニルベンゾフラン誘導体を得ることに成功している。ボロン酸構造を有する候補化合物に安定性に問題があることが分かり、構造最適化が必要となった。そこで、シグナル部位としてこれまでに実績の多いトリブチルスズ構造及びトシレート構造の導入を検討した。それぞれを考慮した非標識体の合成は完了している。今後は、フェニルベンゾフラン誘導体の合成を進め、対照化合物、候補化合物、標識前駆体(ボロン酸誘導体)の合成を目指す。合成が完了次第、インビトロ評価と並行してインビボ評価ではモデル動物を作製し、より詳細な検討とPETあるいはSPECTを用いた画像化を検討する。また、昨年度と同様F-18標識試薬の開発にも着手しており、新規F-18標識試薬[18F]3-TDBFBの合成に成功した。その[18F]3-TDBFB

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ボロン酸構造の導入及びボロン酸構造の不安定性や取扱の困難さなどで構造最適化が必要となった。そのため、ボロン酸構造の代替としてこれまで実績の多い放射性ヨウ素導入のためにトリブチルスズ構造、放射性フッ素導入のためにトシレート構造を検討することとした。新たな構造を有する非標識体の合成に成功したが、新たに候補化合物の合成が必要となったため、進捗状況はやや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

得られたフェニルベンゾフラン誘導体は非標識体及び標識前駆体まで進め、得られた候補化合物はまず放射性標識(I-125, F-18)検討を行い、標識方法を確立する。そしてより有望な化合物に関して、担癌モデル動物を作製し、GRP78発現腫瘍への集積性、血液腫瘍比、肝臓腫瘍比、腎臓腫瘍比を指標にさらなるプローブの選定を行う。
既報のプローブにおいては血中の滞留性が問題となっている。そこで血中の滞留性が改善できているか放射能体内分布評価実験により評価する。また、腎臓からの排泄促進が期待できる機能性分子として代謝性リンカーを別途数種合成し、刷子縁膜酵素を用いたインビトロ評価及び正常マウスを用いたインビボ評価によって検討する。
最終的に候補化合物の標識体を担癌モデル動物へ投与及びPET・SPECT撮像を行い、腫瘍集積性及び腎臓集積性を確認し、イメージングプローブとしての可能性を評価すること目標にする。もし、イメージングプローブとして有望な化合物を見出すことに成功すれば、引き続き治療用核種(Y-90, Lu-177)に置き換え、担癌モデル動物へ投与し、腫瘍集積性や腎臓集積性、そして腫瘍縮小度を確認し、セラノスティクスプローブとしての有用性も評価する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University Hospital Wuerzburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Hospital Wuerzburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effect of Water on Direct Radioiodination of Small Molecules/Peptides Using Copper-Mediated Iododeboronation in Water?Alcohol Solvent2023

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yuto、Kimura Hiroyuki、Sasaki Minon、Koike Sumina、Yagi Yusuke、Hattori Yasunao、Kawashima Hidekazu、Yasui Hiroyuki
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 号: 27 ページ: 24418-24425

    • DOI

      10.1021/acsomega.3c01974

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel [ 111 In]In-BnDTPA-EphA2-230-1 Antibody for Single-Photon Emission Computed Tomography Imaging Tracer Targeting of EphA22023

    • 著者名/発表者名
      T. Furukawa, H. Kimura, M. Sasaki, T. Yamada, T. Iwasawa, Y. Yagi, K. Kato, H. Yasui
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 号: 7 ページ: 7030-7035

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c07849

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel synthesis of an [18F]aryl boronic acid ester as a reagent for 18F-labeling via Suzuki coupling2022

    • 著者名/発表者名
      Yagi Yusuke、Kimura Hiroyuki、Kondo Yuto、Higuchi Takahiro
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 104 ページ: 154010-154010

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154010

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Copper-mediated radioiodination and radiobromination via aryl boronic precursor and its application to 125I/77Br?labeled prostate-specific membrane antigen imaging probes2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yuto、Kimura Hiroyuki、Sasaki Ichiro、Watanabe Shigeki、Ohshima Yasuhiro、Yagi Yusuke、Hattori Yasunao、Koda Manami、Kawashima Hidekazu、Yasui Hiroyuki、Ishioka Noriko S.
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 69 ページ: 116915-116915

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2022.116915

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] F-18間接標識用試薬ボロン酸誘導体3-[18F]TDBFB及び 4-[18F]TDBFBの最適化検討2024

    • 著者名/発表者名
      屋木祐亮、木村寛之、樋口隆弘
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Expanding the Versatility of F-18 Indirect Labeling: Optimizing the Synthesis of TDBFB Boronic Acid Derivatives for Indirect Labeling via Suzuki Coupling2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yagi, Hiroyuki Kimura, Miu Ando, Kaho Kawaguchi, Ayano Sato, Airi Shimizu, Mihoko Fujimura, Takahiro Higuchi
    • 学会等名
      EANM’23 WORLD LEADING MEETING
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鈴木カップリング反応を用いたF-18間接標識用試薬ボロン酸誘導体[18F]TDBFBの合成検討2023

    • 著者名/発表者名
      屋木 祐亮、木村 寛之、樋口 隆弘
    • 学会等名
      日本薬学会143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 京都医療科学大学 教員業績

    • URL

      https://www.kyoto-msc.jp/international/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 京都医療科学大学 屋木祐亮

    • URL

      https://www.kyoto-msc.jp/international/research/yyagi/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] researchmap 屋木祐亮

    • URL

      https://researchmap.jp/yusuke-yagi

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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