イリジウム錯体を用いた低酸素病態イメージング技術の実用化

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21200077
• 研究機関: 秋田県立大学
• 研究代表者: 穂坂 正博 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80311603)
• 研究分担者: 吉原 利忠 群馬大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10375561)
• キーワード: イリジウム錯体 / 低酸素病態 / 腫瘍 / イメージング / 可視化

研究概要

我々の研究グループは低酸素病態に焦点を当て、簡便で安価な分子イメージング技術の確立を目指している。我々が提案する低酸素組織イメージング法は、がん、動脈硬化、脳梗塞、心筋梗塞部位が正常組織に比べて低酸素状態にあることに着目し、低酸素環境下でのみ発光するイリジウム錯体を使った新しい分子イメージング技術である。
平成23年度は、1)前年度に開発した新規イリジウム錯体BTPDMの検証、2)イリジウム錯体の細胞内動態を検証するための抗体作成、を行った。
1)高輝度改良体の検証:イリジウム錯体BTPにジメチルアミノ基を二個付加した高輝度改良体BTPDMはBTPと比較して1/10の低濃度で腫瘍をイメージングすることが出来た(前年度後半-今年度前半の成果)。この新規高輝度改良体の組織および細胞内の取り込み量を測定するために、ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry:誘導結合プラズマ質量分析計)を用いてイリジウム錯体の取り込み量を測定した。前年度に顕微鏡によるイリジウム錯体のシグナル比較は成功していたが、ICP-MSによる検証は、イリジウム錯体の細胞内、組織内における定量が可能となり、イリジウム錯体の代謝などを知る上で、大きな進展を得た。
2)イリジウム錯体改良体の細胞内動態を検証する:我々が開発している一連のイリジウム錯体の基本骨格となるBTPをKLH(Keyhole limpet hemocyanin;スカシガイのヘモシアニン)に付加した化合物を作製し、これを抗原としてウサギでポリクローナル抗体を作製した。またこのウサギ血清から抗体成分を精製した。現在、BTPの細胞内局在を解析中である。

研究成果

• [雑誌論文] Iridium Complex Probes for Monitoring of Cellular Oxygen Levels and Imaging of Hypoxic Tissues (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, T., Kobayashi, A., Oda, M., Hosaka, M., Takeuchi, T., Tobita, S.
  • 雑誌名: Proc.SPIE 巻: 8233 ページ: 82330A
  • DOI: doi:10.1117/12.910170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ratiometric Molecular Sensor for Monitoring Oxygen Levels in Living Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, T., Yamaguchi, Y., Hosaka, M., Takeuchi, T., Tobita, S.
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed Engl 巻: 51 ページ: 4148-4151
  • DOI: doi:10.1002/anie.201107557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Iridium(III) Complexes with High Cellular Uptake Efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, T., Ichikawa, K., Hosaka, M., Takeuchi, T., Tobita, S.
  • 雑誌名: Photomedicine and Photobiology 巻: 33 ページ: 15-16
  • 査読あり
• [学会発表] Iridiumcomplex probes for monitoring of cellular oxygen levels and imaging of hypoxictissues (2012)
  • 著者名/発表者名: Tobita, S., Yoshihara, T., Kobayashi, A., Ichikawa, K., Hosaka, M., Takeuchi, T
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20120100
• [学会発表] Developments of Hypoxia-Sensing Probes with High Cellular Uptake Efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, T., Ichikawa, K., Hosaka, M., Takeuchi, T., Tobita, S.
  • 学会等名: The First International Symposium on Element Innovation
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 生体内低酸素領域を識別するためのイリジウム錯体の開発および生体内発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原利忠, 市川和貴, 大堀優佳, 小林敦, 穂坂正博, 竹内利行, 飛田成史
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] イリジウム錯体のりん光寿命測定によるin vivo酸素濃度計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林敦, 吉原利忠, 穂坂正博, 竹内利行, 飛田成史
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 近赤外りん光を示すイリジウム錯体を用いた低酸素がん腫瘍イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 大堀優佳, 吉原利忠, 小林敦, 穂坂正博, 竹内利行, 飛田成史
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] イリジウム錯体のりん光を用いた低酸素がん腫瘍イメージング:配位子の構造が細胞内動態に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市川和貴, 吉原利忠, 小林敦, 穂坂正博, 竹内利行, 飛田成史
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] アミノクマリン誘導体を蛍光団とする蛍光性コレステロールの開発と光物理特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 追川竜介、吉原利忠、村瀬秋子、穂坂正博、飛田成史
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 高い酸素応答性を有する近赤外発光イリジウム錯体の開発と光物理特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八木橋美樹、吉原利忠、穂坂正博, 竹内利行、飛田成史
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 高い細胞膜透過性を示すイリジウム錯体の開発およびin vivo光イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原利忠、市川和貴、穂坂正博、竹内利行、飛田成史
  • 学会等名: 第33回日本光医学・光生物学会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2011-07-23
• [学会発表] がんの光イメージングのためのりん光プローブ分子の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原利忠、市川和貴、八木橋美樹、穂坂正博、竹内利行、飛田成史
  • 学会等名: 第6回日本分子イメージング学会学術大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-22
• [図書] 実験医学増刊Vol.30 No.7 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飛田成史、吉原利忠、穂坂正博、竹内利行
  • 総ページ数: 226
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: http://www.akita-pu.ac.jp/bioresource/dbt/molb/mhosaka/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.akita-pu.ac.jp/stic/souran/scholar/detail.php?id=270