| 研究課題/領域番号 |
19K08133
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| 研究機関 | 鈴鹿医療科学大学 |
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研究代表者 |
藤澤 豊 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 助手 (30511993)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ATSM含有新規アミノ酸 / LAT1 / 悪性腫瘍診断／治療薬開発 |
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| 研究実績の概要 |
悪性腫瘍の診断／治療薬の標的分子として、L-type amino acid transporter 1 (LAT1)が注目を集めており、これを標的とした薬剤開発研究が盛んに行われている。また、ATSMはCu(II)イオンのキレータとして知られ、64Cu-ATSMは、腫瘍などの低酸素環境下でCuを乖離し腫瘍内に64Cuを蓄積する性質を有することから、悪性腫瘍の診断／治療薬剤として期待されている。
本研究では、LAT1などのアミノ酸輸送体により腫瘍細胞内に取り込まれ、かつ腫瘍治療を可能にする新規放射性薬剤の開発を目的として、ATSM構造をアミノ酸側鎖に導入した新規アミノ酸ATSMaaを考案した。
側鎖にメチレン鎖を介してATSMaa構造を持つLys(BT)を合成し、非放射性銅natCuとの複合体natCu-Lys(BT)へと誘導した。同様に、側鎖メチレン鎖1～3個のATSMaa、natCu-Orn(BT)、natCu-Dab(BT)、natCu-Dap(BT)、およびnatCu-Lys(BT)のα-アミノ基にメチル基を導入したnatCu-MeLys(BT)の計5種の化合物を合成した。
Na+の共存／非共存下において、これらATSMaaのMCF-7細胞に対する経時的な細胞内取り込みを評価した結果、natCu-Lys(BT)、natCu-Orn(BT)、natCu-Dab(BT)およびnatCu-Dap(BT)のいずれも経時的な取り込み量増大が観測された。一方で、natCu-MeLys(BT)は、MCF-7細胞にほとんど取り込まれなかった。また、natCu-Lys(BT)、natCu-Orn(BT)はNa+非依存的な取り込みを示し、natCu-Dab(BT)、natCu-Dap(BT)の2種は、Na+共存下でより高い取り込みを示すことが明らかになった。
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| 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
R2年度は、前年度に合成した計5種の新規ATSMaaのMCF-7細胞への取り込みについて、Na+依存性と時間依存性の評価を終了した。本評価において、natCu-Lys(BT)、natCu-Orn(BT)、natCu-Dab(BT)、natCu-Dap(BT)の4種は、MCF-7細胞に対して経時的に取り込まれることを確認した。取り込み開始60分経過後において、natCu-Lys(BT)が最大の取り込み量を示した。一方、natCu-MeLys(BT)では取り込み量が著しく低下することを確認した。また、MCF-7細胞に対し、natCu-Lys(BT)およびnatCu-Orn(BT)はNa+非依存的な取り込み、natCu-Dab(BT)とnatCu-Dap(BT)ではNa+非依存的な取り込みに加え、Na+依存的な取り込みを示すことが確認された。
前年度に引き続き、様々なアミノ酸共存下におけるnatCu-Lys(BT)のMCF-7細胞への取り込みへの影響を評価した結果、LAT1あるいはLAT2の基質であるLeu, Tyr, Phe (1 mM)の共存により大きく取り込みが阻害されることが分かった。一方、Pheのα-アミノ基にメチル基を導入したN-Me-Phe、カルボン酸をエステル修飾したPhe-OMe (1 mM)の共存下ではPheに比べその阻害強度は大きく低下した。すなわち、natCu-Lys(BT)のMCF-7細胞への取り込みには、LAT1あるいはLAT2などのNa+非依存性輸送体が寄与していることを示唆する結果を得られたものと考えらえる。
以上の進捗状況から、当初予定した計画についておおむね順調に進展しているものと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
R3年度の計画として、様々なアミノ酸共存下における化合物の細胞内取り込みへの影響、化合物取り込み細胞からの経時的な排泄量への影響について、引き続き検討する。また、natCu-ATSMaaからのnatCu放出能について評価を行う。これらの評価により有望と考えられる化合物について、放射性銅64Cuあるいは67Cu標識体を合成し、モデルマウスにおける体内分布評価を進めていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染拡大防止の観点から、予定していた別施設における実験日数を削減したことにより旅費として計上していた費用が使用できなかった。また、当初予定していた消耗品類や動物数を減らしたため、予定使用額を下回った。
以上により生じた次年度使用額は、R3年度の研究充実のための物品費および旅費にあてる予定である。
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