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がん特異的グルタミノリシスを利用したミトコンドリア標的セラノスティクス薬剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19504
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

小林 正和  金沢大学, 保健学系, 教授 (30444235)

研究分担者 水谷 明日香  金沢大学, 保健学系, 助教 (00828452)
国嶋 崇隆  神戸学院大学, 薬学部, 教授 (10214975)
西井 龍一  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (60463212)
川井 恵一  金沢大学, 保健学系, 教授 (30204663)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード核医学 / がん / トランスポーター / グルタミノリシス / 分子イメージング / セラノスティクス / セラノティクス / がん関連アミノ酸トランスポーター
研究開始時の研究の概要

本研究では、がん関連アミノ酸トランスポーターASCT2により細胞内に取り込まれた後、ミトコンドリア内でグルタミナーゼ (GLS)が寄与してがん細胞内で代謝トラッピングが生じる核医学画像診断及び治療薬の開発を目指す。この目的を達成するため、1) ASCT2とGLSの基質・阻害剤探索、2) 標識原料の合成、3) 核医学画像診断薬の開発、4) 核医学治療薬剤の開発、この4つの実験計画に従って実施する。

研究成果の概要

本研究では,がんのグルタミノリシス経路の可視化とミトコンドリアDNA標的治療薬の確立を目指し,アミノ酸輸送体ASCTとグルタミナーゼ (GLS)に高親和性を有する新規核医学セラノスティクス薬剤の開発を目的とした.我々は標識原料GPHAを合成し,125I標識GPHAの合成に成功した.また,ASCTの遺伝子発現量が高いLS180株において,125I-GPHAの集積量が高くなった.これは担がんマウス実験でも同様に見られた.また、125I-GPHAはASCTにより細胞内に取り込まれることが確認できたため,グルタミノリシスを可視化し、核医学治療が行える可能性の高い放射性薬剤を開発できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵がん,トリプルネガティブ乳がん,薬剤耐性がん等の難治性がんに対する分子標的治療においては,適切な標的を見出せておらず,難治性がんの効果的治療の高い障壁となっている。このようながんで亢進するグルタミノリシス経路を可視化できる核医学画像診断法や、その診断薬をベースに放射性治療用核種に変更することで核医学治療法の確立が可能となる.このような新規核医学セラノスティクス薬剤を開発することで,死亡率の高い難治性がんの根治治療に繋がる可能性が高まるため,その社会的意義は非常に大きい.

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] University of Texas MDACC(米国)

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学MDアンダーソンがんセンター/National Institutes of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Potential Application of the Myocardial Scintigraphy Agent [123I]BMIPP in Colon Cancer Cell Imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Kakeru、Hirayama Yuka、Mizutani Asuka、Yao Jianwei、Higashino Jinya、Kamitaka Yuto、Muranaka Yuka、Yamazaki Kana、Nishii Ryuichi、Kobayashi Masato、Kawai Keiichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 14 ページ: 7747-7747

    • DOI

      10.3390/ijms25147747

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of radioiodine-labeled mequitazine for evaluation of hepatic CYP2D activity2024

    • 著者名/発表者名
      Mizutani Asuka、Kobayashi Masato、Nishi Kodai、Fujita Ken-ichi、Takahashi Kotaro、Muranaka Yuka、Sato Kakeru、Kitamura Masanori、Suzuki Chie、Nishii Ryuichi、Shikano Naoto、Magata Yasuhiro、Ishida Yasushi、Kunishima Munetaka、Fukuchi Kazuki、Kawai Keiichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 15 ページ: 1397288-1397288

    • DOI

      10.3389/fphar.2024.1397288

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SPECT Imaging of P. aeruginosa Infection in Mice Using 123I-BMIPP2024

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Yuri、Mizutani Asuka、Kobayashi Masato、Muranaka Yuka、Sato Kakeru、Maki Hideki、Kawai Keiichi
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 16 号: 5 ページ: 656-656

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics16050656

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A single high-dose irradiation changes accumulation of methotrexate and gene expression levels of SLC and ABC transporters in cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Seki T, Mizutani A, Muranaka Y, Hirota S, Nishi K, Yamazaki K, Nishii R, Nakanishi T, Tamai I, Kawai K, Kobayashi M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 13 ページ: 1069321-1069321

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.1069321

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biological Distribution after Oral Administration of Radioiodine-Labeled Acetaminophen to Estimate Gastrointestinal Absorption Function via OATPs, OATs, and/or MRPs2023

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Mizutani A, Muranaka Y, Yao J, Kobayashi M, Yamazaki K, Nishii R, Nishi K, Nakanishi T, Tamai I, Kawai K.
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 15 号: 2 ページ: 497-497

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15020497

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of L-Alanine Metabolism in Bacteria and Whole-Body Distribution with Bacterial Infection Model Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Muranaka Y, Matsue M, Mizutani A, Kobayashi M, Sato K, Kondo A, Nishiyama Y, Ohata S, Nishi K, Yamazaki K, Nishii R, Shikano N, Okamoto S, Kawai K.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 5 ページ: 4775-4775

    • DOI

      10.3390/ijms24054775

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Release of HMGB1, one of immunostimulatory DAMPs, from human cells by radiopharmaceutical therapy with 131I-MIBG2024

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Handa R, Watanabe T, Mizutani A, Kobayashi M, Tateishi T, Tsujikawa T, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional changes of amino acid transporters with 3-125I-α-methyl-L-tyrosine (125I-AMT) in cancer cells after irradiation2024

    • 著者名/発表者名
      Hamada Y, Sato K, Hirayama Y, Yamagata J, Oshige S, Kobayashi M, Mizutani A, Shikano N, Nishii R, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of amino acid transporter contribution of 125I-4-hydroxyphenylglycine for xCT functional diagnosis2024

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Y, Sato K, Mizutani A, Kobayashi M, Shikano N, Nishii R, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a glutamine-based SPECT imaging agent for the alanine-serine-cysteine transporter in cancer cells2024

    • 著者名/発表者名
      Higashino J, Higashino J, Yao J, Sato K, Watanabe T, Handa R, Abe R, Mizutani A, Kobayashi M, Nishii R, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of glycoside-based nuclear medicine imaging agents for the sodium glucose co-transporter in cancer cells2024

    • 著者名/発表者名
      Handa R, Sato K, Watanabe T, Yao J, Higashino J, Abe R, Mizutani A, Kobayashi M, Nishii R, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accumulation and mechanism of β-methyl-p-[123I]-iodophenyl-pentadecanoic acid in cancer cells2024

    • 著者名/発表者名
      Abe R, Sato K, Hirayama Y, Yao J, Higashino J, Handa R, Mizutani A, Nishii R, Kobayashi M, Kawai K
    • 学会等名
      The 12th China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] がん関連アミノ酸輸送体xCTの機能診断を目的とした新規放射性画像診断薬のアミノ酸輸送体寄与率の評価2024

    • 著者名/発表者名
      平山佑香,佐藤翔,水谷明日香,小林正和,川井恵一
    • 学会等名
      第64回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 心筋脂肪酸代謝シンチグラフィ製剤123I-BMIPPのがん細胞への集積性と集積機序2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤翔,平山佑香,東野仁哉,姚建偉,水谷明日香,小林正和,立石敏樹,辻川哲也,川井恵一
    • 学会等名
      第64回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] がんの有機アニオントランスポーター機能を反映する核医学画像診断薬の開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 翔、本田 剣仁、水谷 明日香、小林 正和、川井 恵一
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会第17回総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 11C-L-methionine PET検査を用いた放射線治療効果判定に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 翔、平山 佑香、水谷 明日香、小林 正和、川井 恵一
    • 学会等名
      第63回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌の増殖活性を反映したD-methionineの細菌感染症イメージングへの有用性2023

    • 著者名/発表者名
      近藤 杏美、村中 由佳、水谷 明日香、小林 正和、岡本 成史、川井 恵一
    • 学会等名
      第63回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] がん関連アミノ酸輸送体ASCTの機能を測定するための検査薬2024

    • 発明者名
      小林 正和、川井 恵一、水谷 明日香、他3名
    • 権利者名
      小林 正和、川井 恵一、水谷 明日香、他3名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] xCT機能診断薬2023

    • 発明者名
      小林正和,川井恵一,絹谷清剛,他5名
    • 権利者名
      小林正和,川井恵一,絹谷清剛,他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2026-01-16  

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