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2016 年度 実施状況報告書

Survivinを分子標的としたマルチモーダルイメージングプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K15585
研究機関長崎大学

研究代表者

中山 守雄  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (60164373)

研究分担者 淵上 剛志  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (30432206)
吉田 さくら  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (40736419)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード薬学 / 放射線 / 蛍光 / イメージング / 癌
研究実績の概要

本研究では、多角的なイメージング法による高精度ながん診断への応用を目指し、最もがん選択的な蛋白の一つであるsurvivinをin vivoで選択的に検出できる放射性核種や近赤外蛍光分子にて標識したマルチモーダルイメージングプローブの開発を目的とした。まず、survivin蛋白に直接結合できる7-22残基のペプチド分子を開発したところ、リコンビナントsurvivin蛋白への結合性を有することを見出した。続いて、survivin結合応答型蛍光プローブへの応用を目指し、親和性の最も高かったペプチド分子を母体化合物として、FluoresceinとDABCYLが立体的に近接し、survivinが結合した時にFluoresceinとDABCYLが離れるような配列を有するペプチド分子 (FDMP) を考案した。FDMPは、F-moc固相合成法にて合成を行い、survivinの蛍光プローブとしての有用性を評価した。その結果、FDMPはsurvivin蛋白への高親和性を維持していることが見出された。続いて、FDMPの蛍光強度を測定したところ、FluoresceinとDABCYLによるFRETにより、Fluoresceinの蛍光がほぼ完全に消光していることを確認した。しかしながら、survivin蛋白添加 (0.1~0.5等量)による蛍光強度の上昇は最大で1.5倍程度であったため、survivinを検出できる蛍光プローブとしては、さらなるペプチド分子の構造の改良が必要であることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Survivin蛋白に高親和性を有する全く新しいタイプのペプチド分子の開発を達成した。また、survivinに高親和性を示し、かつsurvivinが結合していない状態ではFluoresceinとDABCYLとのFRETにて消光しているペプチド分子の開発にも成功した。従って、今後の分子プローブ改良研究に向けた基盤技術の構築を行うことができた。

今後の研究の推進方策

初年度の研究で、FDMPがsurvivinとの結合時に期待通りに蛍光強度が上昇しなかった理由として、2つ考えられる。1つ目の理由として、survivinへの結合親和性が不十分であることが挙げられる。そこで今後は、さらなる親和性の向上を狙った天然アミノ酸、非天然アミノ酸を含有した新たな母体ペプチドの開発を推進していく予定である。2つ目の理由として、FDMPがsurvivinと結合した後にも、FluoresceinとDABCYLとの距離がFRETを解除するには不十分である可能性が考えられる。そこで、リンカーペプチドの伸長を含めた種々のペプチド配列の改良も検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の価格変動や研究の進行状況により、残高が発生した。

次年度使用額の使用計画

次年度の消耗品購入に使用を予定している。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Amyloid formation characteristics of GNNQQNY from yeast prionprotein Sup35 and its seeding with heterogeneous polypeptides.2017

    • 著者名/発表者名
      Haratake M, Takiguchi T, Masuda N, Yoshida S, Fuchigami T, Nakayama M
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

      巻: 149 ページ: 72-79

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2016.10.011

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of radioiodinated acridine derivatives for in vivo imaging of prion deposits in the brain.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki M, Fuchigami T, Kobashi N, Nakagaki T, Sano K, Atarashi R, Yoshida S, Haratake M, Nishida N, Nakayama M
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry.

      巻: 25 ページ: 1085-1093

    • DOI

      org/10.1016/j.bmc.2016.12.020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] がん組織における Legumain 酵素活性のin vivoイメージングを目的とした放射性ヨウ素標識ペプチドの開発2017

    • 著者名/発表者名
      板垣 昂之介, 淵上 剛志, 石川 夏海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] アリールビニルクロモンのプリオンイメージングプローブとしての評価2017

    • 著者名/発表者名
      片山 史博, 淵上 剛志, 川崎 仁央, 中垣 岳大, 佐野 和憲, 新 竜一郎, 吉田 さくら, 小野 正博, 西田教行, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 異常型プリオンの脳内沈着を可視化するための放射性ヨウ素標識ベンゾフラン誘導体の開発2016

    • 著者名/発表者名
      川崎 仁央, 淵上 剛志, 中垣 岳大, 佐野 和憲, 新 竜一郎, 吉田 さくら, 小野 正博, 渡邊 裕之, 佐治 英郎, 西田 教行, 中山 守雄
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] Survivinを標的とした腫瘍イメージングを目的とする3-phenethyl-2-indolinone誘導体の合成と評価2016

    • 著者名/発表者名
      石川 夏海, 淵上 剛志, 溝口 達也, 吉田 さくら, 原武 衛, 中山 守雄:
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] がん組織におけるLegumainの酵素活性を非侵襲的に評価できる分子プローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      板垣 昂之介, 淵上 剛志, 石川 夏海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] クロモンを基本骨格としたプリオンイメージングプローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      片山 史博, 淵上 剛志, 川崎 仁央, 中垣 岳大, 佐野 和憲, 新 竜一郎, 吉田 さくら, 小野 正博, 西田 教之, 中山 守雄
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] がんの治療や診断への応用を目指したSurvivin標的分子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      淵上 剛志
    • 学会等名
      第4回TR推進合同フォーラム/ライフサイエンス技術交流会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-10-31 – 2016-10-31
  • [学会発表] EVALUATION OF CATIONIC AMPHIPHILIC PEPTIDES AS POTENTIAL PROBES FOR CANCER IMAGING2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Fukushima, Takeshi Fuchigami, Hiromi Inoue, Natsumi Ishikawa, Sakura Yoshida, Makoto Oba, and Morio Nakayama
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF RADIOIODINATED PEPTIDE PROBES FOR VISUALIZATION OF LEGUMAIN ACTIVITY IN CANCERS2016

    • 著者名/発表者名
      Kohnosuke Itagaki, Takeshi Fuchigami, Natsumi Ishikawa, Sakura Yoshida, and Morio Nakayama
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] Development of a 4,6-diaryl-3-cyano-2-pyridinone derivative as a survivin targeting SPECT probe for tumor imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fuchigami, Natsumi Ishikawa, Tatsuya Mizoguchi, Mamoru Haratake, Kounosuke Itagaki, Sakura Yoshida, Morio Nakayama
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [学会発表] 放射性ヨウ素標識ベンゾフラン誘導体の異常型プリオンイメージングプローブとしての評価2016

    • 著者名/発表者名
      川崎 仁央, 淵上 剛志, 小山 隆介, 片山 史博, 中垣 岳大, 佐野 和憲, 新 竜一郎, 吉田 さくら, 原武 衛, 小野 正博, 渡邊 裕之, 佐治 英郎, 西田 教行, 中山 守雄
    • 学会等名
      第16回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • 発表場所
      京都勧業館「みやこめっせ」(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-01 – 2016-10-01
  • [学会発表] がん組織におけるLegumain酵素活性の画像化を目的とした放射性ヨウ素標識ペプチドプローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      板垣 昂之介, 淵上 剛志, 石川 夏海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      第16回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • 発表場所
      京都勧業館「みやこめっせ」(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-01 – 2016-10-01
  • [学会発表] Development of a novel 68Ge/68Ga generator system and the application to small-animal PET2016

    • 著者名/発表者名
      Morio NAKAYAMA, Hokuto ONO, Masao KAWASAKI, Natsumi ISHIKAWA, Sakura YOSHIDA, Takeshi FUCHIGAMI, Mamoru HARATAKE
    • 学会等名
      第26回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2016)
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館 (札幌市・北区)
    • 年月日
      2016-06-17 – 2016-06-18
  • [学会発表] 脳内異常型プリオン蛋白質を標的としたSPECTイメージング剤としてのフラボノイド関連化合物の開発2016

    • 著者名/発表者名
      淵上剛志, 山下有紀, 川崎仁央, 原武衛, 新竜一郎, 佐野和憲, 中垣岳大, 祖母井香織, 小野正博, 吉田さくら, 西田教行, 中山守雄
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29
  • [学会発表] Survivinの生体内分子イメージングを目的としたSPECTプローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石川 夏海, 淵上 剛志, 溝口 達也, 吉田 さくら, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29

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公開日: 2018-01-16  

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