| 研究課題/領域番号 |
14J04896
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
水野 雄貴 千葉大学, 薬学研究院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | テクネチウム-99m / イソニトリル / 多価効果 / SPECT / 分子イメージング / RGDペプチド |
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| 研究実績の概要 |
2014年度に実施した項目は、①: 99mTc標識収率を改善する配位子基本骨格の確立、②: 多価効果を最大限発揮しうるスペーサ構造の探索に向けたモデル化合物の作製、この2点である。
まず、①の99mTc標識収率の改善について詳細を記す。これまでに作製した配位子L1 (CN-β-Ala-GG-RGD) は、ベータアラニン (β-Ala) のアミノ基が、Tcへの配位能を有するイソニトリル基 (CN) へと変換された構造を有する。また、本配位子と[99mTc(CO)3]+との錯形成反応はpHに大きく影響を受け、中性から塩基性条件下での反応では副生成物が多数生成した。昨年度は、この副反応により生じた副生成物の化学形を詳細に分析し、本副反応がイソニトリルの脱離を伴う二分子脱離反応であることを明らかにした。更に、得られた知見に基づき作製した配位子L2 (CN-GABA-GG-RGD) を用いることで、本副反応の抑制に成功した。イソニトリルは塩基性条件下において安定性がより高まるため、昨年度得られた本成果はイソニトリルを母体とする99mTc標識薬剤の標識収率向上に大きく貢献するものと考えている。
次いで、②のモデル化合物の作製について詳細を記す。①で述べたように、99mTc標識効率に優れた配位子基本骨格が未だ確立されていなかったため、多価効果を最大限発揮しうるスペーサ構造の探索には、イソニトリルを母体とした新規型の配位子ではなく、従来型の配位子 (EC) に2つのRGDを導入した分子を用いて実施した。また、スペーサ構造として当初はエチレングリコールを予定していたが、Fmoc固相合成法を用いたレジン上でのエチレングリコール鎖伸長反応が進行しなかったため、(Gly-Pro)n へとスペーサ構造を変更した。現在、EC骨格及びスペーサ構造の合成は完了している。
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| 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
昨年度は、イソニトリルを母体とした配位子を用いた99mTc標識反応時に観察された副反応の、反応機構の解明及びその解消法を確立し、本薬剤設計の広範な普及に不可欠な、99mTc標識効率の向上に大きく貢献した。一方、上記実験に多くの時間を費やしたことで、所期に計画していたスペーサ構造が多価効果に与える影響の評価が予定していたよりも進行できなかった。モデル化合物の合成は概ね終了しているが、99mTc標識及びin vitro実験には着手できなかったため、「やや遅れている」と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述したように、L1を用いた塩基性条件下での99mTc標識反応にて進行した副反応は、新たに設計・合成した配位子L2を用いることで抑制可能であった。一方、その99mTc標識反応では、[99mTc(CO)3]+に対して3分子のL2が配位した錯体、1分子のCOが脱離し4分子のL2が配位した錯体、双方の生成が観察され、3置換体及び4置換体の選択的な作製が困難であった。
そこで今後は化学形が単一な錯体の選択的な作製を目指し、標識前駆体として[99mTc(CO)3]+を使用せず、同一の酸化数ではあるがCOを配位子として持たない[99mTc]+の利用を計画した。すなわち、1分子の[99mTc]+に対して、3分子の2座イソニトリルを配位させる設計を用いることで、予想される99mTc標識生成物は3置換体のみとなり、99mTc標識反応をより選択的、かつ高効率で行うことが可能になると考えた。
また、スペーサ構造と多価効果の関係についての研究においては、モデル化合物の作製が概ね完了していることから、今後は99mTc標識実験及びそれを用いたin vitro, in vivo実験に着手する予定である。具体的には、99mTc標識多価RGDとintegrinαvβ3陽性細胞との相互作用を速度論的に解析し、かつ腫瘍モデルマウスを用いてその腫瘍集積の継時的な変化を評価することで、スペーサ構造の長さ及び構造が、多価効果による親和性及び集積性向上に与える影響を明らかにする。
本年度は上記2つの実験を並列して進めていく予定である。
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