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2018 年度 実施状況報告書

膵臓がんの早期精密診断を目的としたナノボディ型分子プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K07756
研究機関長崎大学

研究代表者

淵上 剛志  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (30432206)

研究分担者 吉田 さくら  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (40736419)
中山 守雄  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (60164373) [辞退]
宮成 悠介  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任准教授 (60469608)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード膵臓癌 / ナノボディ / PET / イメージング
研究実績の概要

本研究では、PETおよび光音響イメージングを用いた膵臓がんの早期診断方法の確立を最終目標として、高い特異性と優れた体内動態を兼ね備えたラクダ抗体(ナノボディ)を基盤とした新規分子プローブの開発を目的とした。分子プローブの標的蛋白タンパク質として、ADAM8やsurvivinなどの膵臓がんの初期段階(PanIN III)より高発現しており、予後不良に深く関与しているタンパク質を選択した。
ナノボディの作製は以下の手順で行った。すなわち、それぞれの抗原を免疫したラクダからB細胞を回収し、抗体認識部位(ナノボディ)のcDNAライブラリーを作製した。次に、これらのナノボディをファージ表面に提示し、ファージディスプレイ法にて標的抗原に特異的に結合するナノボディをスクリーニングした。ナノボディの標的タンパク質への特異性は、ELISAにて評価した。その結果、ADAM8とsurvivinに結合性を示すナノボディのクローンをそれぞれ6個及び7個同定した。
ADAM8に関しては、in vivoイメージングの標的部位としての妥当性を、ADAM8を標的としたぺプチド性イメージング剤を用いて検討することとした。そこで、膜透過性を有するポリアルギニンからなるカチオン性ペプチドとその効果を打ち消すポリグルタミン酸を有するアニオン性ペプチドとをADAM8により切断されるペプチドリンカーで連結したペプチドプローブ(67Ga-ACP)を開発した。その結果、67Ga-ACPsは、ADAM8を高発現しているAsPC-1 細胞へ取り込みが、ADAM8をほとんど発現していないPANC-1 細胞に対して、有意に高い値を示した。さらに67Ga-ACPのAsPC-1 細胞への集積は、ADAM8阻害剤による有意な結合阻害を示した。以上より、ADAM8の膵臓癌イメージング剤の標的部位としての妥当性が示された。

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

標的特異的なナノボディの単離と配列の同定が達成された。また、ADAM8に関しては、他のアプローチにてイメージングが可能であることを確認し、今後のナノボディ型イメージング剤への展開のための予備的な検討が達成された。

今後の研究の推進方策

今後は、ナノボディの実際に細胞内の標的タンパク質への認識能を評価するため、各タンパク質を強制発現させた細胞を用いて、ナノボディの蛍光染色実験を行う。また、放射標識、あるいは光音響イメージング用の色素を導入した分子プローブへと展開し、その膵臓癌診断薬剤としての有用性に関する基礎検討を行う。
ADAM8に関しては、ナノボディ型分子プローブとペプチドプローブとの比較を行い、中分子型イメージング剤などの他種類の分子プローブに対する優位性を評価していく。

次年度使用額が生じた理由

(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。
(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

    (34件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Stanford University School of Medicine/Radiology(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Stanford University School of Medicine/Radiology
  • [雑誌論文] Cardiac myoglobin participates in the metabolic pathway of selenium in rats2018

    • 著者名/発表者名
      Hori Eriko、Yoshida Sakura、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 10 ページ: 614~622

    • DOI

      10.1039/C8MT00011E

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of radioiodinated 3-phenethyl-2-indolinone derivatives for SPECT imaging of survivin in tumors2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Natsumi、Fuchigami Takeshi、Mizoguchi Tatsuya、Yoshida Sakura、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 26 ページ: 3111~3116

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.04.034

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of 11C-labeled benzyl amidine derivatives as PET radioligands for GluN2B subunit of the NMDA receptors2018

    • 著者名/発表者名
      Fuchigami Takeshi、Fujimoto Noriko、Haradahira Terushi、Nojiri Yumiko、Okauchi Takashi、Maeda Jun、Suhara Tetsuya、Yamamoto Fumihiko、Nakayama Morio、Maeda Minoru、Mukai Takahiro
    • 雑誌名

      Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals

      巻: 61 ページ: 1095~1105

    • DOI

      10.1002/jlcr.3691

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro assessment of bioavailability of selenium from a processed Japanese anchovy, Niboshi2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sakura、Iwataka Miho、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 269 ページ: 436~441

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2018.07.033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Separation of Selenium Species in Japanese Littleneck Clam ‘Asari’ (Ruditapes philippinarum) and In Vitro Assessment of Their Bioavailability2018

    • 著者名/発表者名
      Miho Iwataka , Sakura Yoshida , Kaori Koga , Takeshi Fuchigami , Mamoru Haratake , Morio Nakayama
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 1 ページ: 40~46

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 貝類由来セレンの培養細胞による保持挙動の検討2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 さくら, 岩高 美帆, 古賀 香織, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] がん細胞膜を標的としたカチオン性両親媒性ペプチドの合成と腫瘍イメージング剤としての評価2019

    • 著者名/発表者名
      千賀 健司, 淵上 剛志, 福嶋 優, 井上 広海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] Survivin を標的とした Borealin 由来ペプチドの合成と抗腫瘍活性評価2019

    • 著者名/発表者名
      野﨑 伊織, 淵上 剛志, 石川 夏海, 山下 莉瑠, 池田 由美, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] チオール基を介した細胞へのセレン取り込み2019

    • 著者名/発表者名
      森 亮輔, 林 里紗子, 吉田 さくら, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] がんの細胞膜を標的としたペプチド性腫瘍イメージング剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      千賀健司,淵上剛志,福嶋優,吉田さくら,中山守雄
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会
  • [学会発表] 両親媒性ヒドロキサム酸誘導体を用いたリポソーム膜上でのバナジウム錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 さくら,塩尻 恭平,上原 渉,淵上 剛志,原武 衛,中山守雄
    • 学会等名
      第28回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2018)
  • [学会発表] カツオ節由来セレンの分析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 さくら,丸山 洋子,岩高 美帆,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
    • 学会等名
      第4回日本セレン研究会
  • [学会発表] 膜適合性セレネニルスルフィド誘導体を使ったナノベシクル型グルタチオンペルオキシダーゼ疑似体の創製2018

    • 著者名/発表者名
      上原 渉,吉田さくら,淵上剛志,原武 衛,中山守雄
    • 学会等名
      第4回日本セレン研究会
  • [学会発表] 新規68Ge/68Gaジェネレータシステムの開発と新興・再興感染症イメージングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      淵上 剛志, 小野 北斗, 親泊 広大, 岩竹 真弓, 早坂 大輔, Akbari Masoud, 由井 克之, 西 弘大, 工藤 崇, 吉田さくら, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      第14回小動物インビボイメージング研究会
  • [学会発表] Development of molecular probes and PET probe production techniques for in vivo imaging of emerging and re-emerging infectious diseases.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fuchigami
    • 学会等名
      The 4th Japan-Taiwan Joint Symposium for Pharmaeutical sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳内アミロイドのin vivoイメージングを目的とした新規アリールクロモン誘導体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中家 真里,淵上 剛志,片山 史博,中垣 岳大, 田口 謙, 石橋 大輔, 吉田 さくら, 西田 教行, 中山 守雄
    • 学会等名
      第2回日本核医学会分科会・放射性薬品科学研究会
  • [学会発表] アサリ由来セレン含有物質のin vitro栄養機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      岩高 美帆,吉田 さくら,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
    • 学会等名
      フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] セレノトリスルフィド由来セレンの神経細胞への吸収および保持特性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      森 亮輔,林 里紗子,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • 学会等名
      フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] Synthesis and biological evaluation of small peptides for survivin targeting cancer treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Ishikawa, Takeshi Fuchigami, Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Development of radiogallium labeled folate and thieno pyrimidine derivative for PET imaging of folate receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fuchigami, Tatsuya Nagaishi, Hokuto Ono, Ryotaro Onoue, Kodai Nishi, Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Development of survivin-responsive fluorescent probes for cancer imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoe Nakayama, Takeshi Fuchigami, Natsumi Ishikawa, Yumi Ikeda, Sakura Yoshida, Morio Nakayama
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] A comprehensive analysis of selenium-binding proteins using its reactive metabolic intermediate2018

    • 著者名/発表者名
      Sakura Yoshida, Eriko Hori, Sakiko Ura, Takeshi Fuchigami,Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference (Se2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Separation and bioavailability of selenium in Asari shellfish2018

    • 著者名/発表者名
      .Miho Iwataka, Sakura Yoshida, Takeshi Fuchigami, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference (Se2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] A selenium transport function of selenotrisulfide into neuronal cells2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Mori, Risako Hayashi, Sakura Yoshida, Takeshi Fuchigami, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference (Se2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of aryl chromone derivatives for in vivo imaging of cerebral prion deposits2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fuchigami, Mari Nakaie, Fumihiro Katayama, Masao Kawasaki, Takehiro Nakagaki, Sakura Yoshida, Noriyuki Nishida, Morio Nakayama
    • 学会等名
      Asian Pacific Prion Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 煮干カタクチイワシ中セレンの分析および培養細胞による利用効率の評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 さくら, 岩高 美帆, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
  • [学会発表] 新規アリールクロモン誘導体の合成およびアミロイドイメージングプローブとしての評価2018

    • 著者名/発表者名
      中家 真理, 淵上 剛志、片山 史博、中垣 岳大, 田口 謙, 石橋 大輔, 吉田 さくら, 西田 教行, 中山 守雄
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] 放射性ガリウム標識β-ヘアピンペプチドの新規腫瘍イメージング剤としての合成と評価2018

    • 著者名/発表者名
      千賀 健司, 淵上 剛志, 福嶋 優, 井上 広海, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] 膵臓癌の早期診断を目的としたADAM8 イメージング剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口 涼太, 淵上 剛志, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] がん選択的な治療や診断への応用を目指した新規survivin標的ペプチド分子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      石川 夏海, 淵上 剛志, 吉田さくら, 原武 衛, 中山 守雄
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] レチノイドおよび関連化合物のアミロイドβ凝集体への結合親和性評価2018

    • 著者名/発表者名
      大園 侑花, 吉田 さくら, 淵上 剛志, 石原 淳, 中山 守雄
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] Survivin を標的とした生体イメージングを目的とした結合応答型蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中山 智恵, 淵上 剛志, 石川 夏海, 池田 由美, 吉田 さくら, 中山 守雄
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
  • [産業財産権] クロモン誘導体及びアミロイド関連疾患診断用組成物2019

    • 発明者名
      淵上 剛志、中山 守雄、中家 真理、片山 史博
    • 権利者名
      淵上 剛志、中山 守雄、中家 真理、片山 史博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/008168
    • 外国

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公開日: 2019-12-27  

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