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2020 年度 実績報告書

細胞内局在を標的とした新規ホウ素薬剤の開発とBNCT

研究課題

研究課題/領域番号 18K07324
研究機関岡山大学

研究代表者

市川 康明 (竹内康明)  岡山大学, 中性子医療研究センター, 教授 (30126833)

研究分担者 道上 宏之  岡山大学, 中性子医療研究センター, 准教授 (20572499)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードホウ素中性子捕捉療法 / 悪性脳腫瘍 / ホウ素薬剤 / 薬物送達システム(DDS) / ペプチド / 自己集合化 / 両親媒性 / 静電相互作用
研究実績の概要

BNCTは、予めがん細胞にホウ素の同位体B10を取り込ませた腫瘍組織に中性子線を照射し、生じる核分裂反応に由来する粒子線によりDNAの損傷をひき起こし、がん細胞だけを殺傷する低浸襲性の標的がん治療法であり、実用化が永らく期待されてきた。BNCTの中性子源としては1950年代から利用されてきた原子炉に代わり、近年、加速させた陽子をターゲット(Li7またはBe9)に当てて中性子線を発生させる加速器型中性子線発生装置が開発された。
ホウ素薬剤に注目すると現在、臨床研究まで到達した薬剤は2剤のみであり、2020年BPA(ホウ素フェニルアラニン、ホウ素アミノ酸誘導体)が保険認可された。腫瘍細胞は、正常細胞と比較して一般的にアミノ酸代謝が亢進しており、様々なアミノ酸取り込みが高いとされている。正常細胞と比較して腫瘍細胞にフェニルアラニンの取り込みを行うアミノ酸トランスポーターLAT1が強発現していることより、BPAは腫瘍特異的なホウ素分子標的薬とも言える。アミノ酸を標的としたホウ素薬剤は非常に素晴らしい取り込み能を示している一方で、腫瘍細胞の中には、一部取り込み能の低いものも存在し、BNCT後の再発の原因となっている。今回、新たな細胞内取り込み能を有するホウ素薬剤開発へ挑戦した。アミノ酸7個からなるA6Kペプチドは、ペプチドDDSとして核酸医薬等に用いられている。このA6Kペプチドと細胞導入能のないBSHを組み合わせた新規ホウ素薬剤A6K/BSH複合体の作成に成功した。これは、第一世代ホウ素薬剤BSHの最大の弱点である、細胞内導入能と腫瘍特異性の2つを改善した。導入されたホウ素剤の細胞内局在を確認したところ、導入後に細胞質のエンドソーム内に蓄積していることが観察された。細胞内ホウ素濃度を確認したところ、従来のBSHと比較して20倍近い高い濃度を示した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Complementary leucine zippering system for effective intracellular delivery of proteins by cell-penetrating peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Kitamatsu Mizuki、Yuasa Hiroki、Ohtsuki Takashi、Michiue Hiroyuki
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 33 ページ: 116036~116036

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembling A6K peptide nanotubes as a mercaptoundecahydrododecaborate (BSH) delivery system for boron neutron capture therapy (BNCT)2021

    • 著者名/発表者名
      Michiue Hiroyuki、Kitamatsu Mizuki、Fukunaga Asami、Tsuboi Nobushige、Fujimura Atsushi、Matsushita Hiroaki、Igawa Kazuyo、Kasai Tomonari、Kondo Natsuko、Matsui Hideki、Furuya Shuichi
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 330 ページ: 788~796

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.11.001

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Water Solubility of Mercaptoundecahydrododecaborate (BSH)-Peptides by Conjugating with Ethylene Glycol Linker and Interaction with Cyclodextrin2021

    • 著者名/発表者名
      Kitamatsu Mizuki、Nakamura-Tachibana Ayaka、Ishikawa Yoshimichi、Michiue Hiroyuki
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 9 ページ: 167~167

    • DOI

      10.3390/pr9010167

    • 査読あり
  • [学会発表] グルコース輸送体標的ホウ素薬剤による悪性脳腫瘍BNCTの新しい戦略2020

    • 著者名/発表者名
      道上宏之
    • 学会等名
      第79回日本脳神経外科学会総会
  • [学会発表] グルコース輸送体を標的とした新規ホウ素製剤開発へ向けて2020

    • 著者名/発表者名
      道上宏之
    • 学会等名
      令和2年度京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
  • [学会発表] 「ホウ素薬剤開発の現状 ~基礎研究より橋渡し研究へ向けて~2020

    • 著者名/発表者名
      道上宏之
    • 学会等名
      令和2年度 第1回量子医療研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 両親媒性ペプチドを用いたホウ素ペプチド創薬2020

    • 著者名/発表者名
      道上宏之
    • 学会等名
      「ナノ・バイオ融合によるエネルギー集積・高度利用研究拠点形成」   シンポジウム 「ペプチドの新たな未来へ向けて」
    • 招待講演
  • [産業財産権] グルコース結合ホウ素薬剤2020

    • 発明者名
      道上宏之
    • 権利者名
      道上宏之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-051323

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公開日: 2021-12-27  

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