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2020 年度 実績報告書

中性子捕捉療法のための血清アルブミン高機能化による腫瘍へのホウ素デリバリー構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H02202
研究機関東京工業大学

研究代表者

中村 浩之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30274434)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード中性子捕捉療法 / ホウ素 / アルブミン / がん治療
研究実績の概要

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、ホウ素薬剤 BPAと加速器中性子源との組み合わせによる頭頸部腫瘍への治療が2020年3月にPMDAにより世界に先駆けて我が国で承認された。本研究では、BPA非感受性がん患者に対する BNCT適応疾患拡大の実現を目的とし、ヒト血清アルブミン(HSA)をホウ素キャリアとした次世代BNCTを構築し、根治を目指した。
本研究では、まず分子内にマレイミド基を有するドデカボレート(MID)の簡便な合成方法を確立した。次に、より腫瘍組織にホウ素を高濃度で集積させるために、多くの腫瘍細胞表面に高発現しているインテグリンに着目し、そのリガンドである環状RGDペプチドにリジンを介してその側鎖にマレイミドを導入したcRGDfK(Mal)を合成した。このcRGDfK(Mal)を HSAのフリーSHを有するCys34へ導入し、続いてMIDを反応させることで、腫瘍へのターゲティング機能をもつcRGD-HSA-MIDを開発した。さらに、細胞内での局在ならびにアルブミンへの結合を検証するために、MID抗体の作成に成功した。
cRGD-HSA-MIDでは、HSAに対しMIDが平均3分子結合していることが、MID抗体を用いた解析により明らかとなった。また、cRGD-HSA-MIDはインテグリン高発現細胞であるヒト脳腫瘍U87MG細胞に対し、高い集積性を示す一方、インテグリン発現が低いA549細胞に対しては取り込みが低いことがMID抗体により確認された。
ヒト脳腫瘍U87MG細胞を移植したマウスに対し、近赤外蛍光色素Cy5を導入したcRGD-HSA-MIDを尾静脈注射により投与し、近赤外蛍光イメージャーにて動態を追跡したところ、投与後8〜12時間で腫瘍への高い集積性が観察され、cRGD修飾していないHSA-MIDと同様の体内動態を示すことがわかった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Sri Guru Granth Sahib World University/Jawaharlal Nehru University/Incheon National University(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Sri Guru Granth Sahib World University/Jawaharlal Nehru University/Incheon National University
  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      Russian Academy of Sciences
  • [雑誌論文] Boron Neutron Capture Therapy Study of 10B Enriched Nanostructured Boron Carbide Against Cervical Cancer and Glioblastoma Cell Line2021

    • 著者名/発表者名
      Manjot Kaur, Paviter Singh, Ramovatar Meena, Fumiko Nakagawa, Minoru Suzuki, Hiroyuki Nakamura, Akshay Kumar
    • 雑誌名

      Journal of Cluster Science

      巻: 32 ページ: 221-225

    • DOI

      10.1007/s10876-020-01773-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Bis(Carboranyl)amides 1,1’-μ-(CH2NH(O)C(CH2)n- 1,2-C2B10H11)2 (n = 0, 1) and Attempt of Synthesis of Gadolinium Bis(Dicarbollide2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Asawa, A. V. Arsent’eva, S. A. Anufriev, A. A. Anisimov, K. Yu. Suponitsky, O. A. Filippov, H. Nakamura, and I. B. Sivaev
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 ページ: 1321

    • DOI

      10.3390/molecules26051321

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Boron Nitride (10BN) a prospective material for treatment of cancer by Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)2020

    • 著者名/発表者名
      A. Kumar; M. Kaur; P. Singh; K. Singh; U. S. Gaharwar; R. Meena; M. Kumar; K. Nakagawa; S. Wu; M. Suzuki; H. Nakamura
    • 雑誌名

      Materials Lett.

      巻: 259 ページ: 126832

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2019.126832

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 中性子捕捉療法のためホウ素薬剤研究開発の進展-ホウ素薬剤が今後適応疾患拡大の鍵を握る!2020

    • 著者名/発表者名
      中村浩之
    • 雑誌名

      日本原子力学会誌

      巻: 62 ページ: 18-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier Proteins-Based Boron Delivery to Tumor2020

    • 著者名/発表者名
      S. Kikuchi, S. Sato, H. Nakamura,
    • 雑誌名

      Appl. Radiat. Isotope

      巻: 157 ページ: 109011-109014

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2019.109011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ホウ素中性子捕捉療法:がん細胞内でα線を発生させる次世代放射線治療2020

    • 著者名/発表者名
      中村浩之
    • 雑誌名

      DDS学会誌

      巻: 35 ページ: 129-136

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-soluble closo-Docecaborate-conjugated Pteroyl Derivatives for Boron Neutron Capture Therapy: Evidence of Targeting to Folate Receptor-Mediated Cell Uptake2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, H. Kawashima, T. Morita, H. Nakamura
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 1615

    • DOI

      10.3390/cells9071615

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cyclic RGD-Functionalized closo-Dodecaborate Albumin Conjugates as Integrin Targeting Boron Carriers for Neutron Capture Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      K. Kawai, K. Nishimura, S. Okada, S. Sato, M. Suzuki, T. Takata, H. Nakamura
    • 雑誌名

      Mol. Pharm.

      巻: 17 ページ: 3740-3747

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00478

    • 査読あり
  • [学会発表] Boron Neutron Capture Therapy: A New Modality of Radiation Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      Dalian University of Technology Online Exchange Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Boron Neutron Capture Therapy: A New Modality of Radiation Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      The International Center for Chemical and Biological Sciences (ICCBS-2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Boron Delivery Agents for BNCT: Current Status and Future Prospects2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura and Eva Hey-Hawkins.
    • 学会等名
      IAEA Virtual Technical Meeting on Advances in Boron Neutron Capture Therapy (EVT1905174)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] BNCT 用ホウ素薬剤:現在の状況と将来の展望2020

    • 著者名/発表者名
      中村浩之
    • 学会等名
      第2回生体量子捕獲反応研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Albumin-Based Boron Delivery to Tumor by Active Targeting via αvβ3 Integrin2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura, Kawai Kazuki, Shinichi Sato, Minoru Suzuki
    • 学会等名
      The 59th Annual Conference Of The Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG-59)
    • 国際学会
  • [学会発表] がんの低侵襲治療法(中性子捕捉療法):承認までの軌跡と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      中村浩之
    • 学会等名
      第15 回四大学連合文化講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Albumin-Based Boron Delivery for Active Targeting to Tumor2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura, Kazuki Kawai, Kai Nishimura, Satoshi Okada, Takushi Takata, Minoru Suzuki
    • 学会等名
      22nd Taiwan-Japan Neutron Capture Therapy Academic Conference of Elite
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Boron Agents for BNCT2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      The 11th Annual Indonesian Society for Cancer Chemoprevention Conference and Congress (ISCC-11)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Albumin-Dodecaborate Conjugates as Efficient Boron Carriers for Neutron Capture Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      A3-Five star symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Protein Chemical Labeling: From Target Identification to Cancer Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東京工業大学 科学技術創成研究院 化学生命科学研究所 分子創成化学領域

    • URL

      https://syn.res.titech.ac.jp/

  • [産業財産権] 新規ホウ素薬剤2021

    • 発明者名
      中村浩之、盛田大輝、西村開、岡田智
    • 権利者名
      中村浩之、盛田大輝、西村開、岡田智
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-039885

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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