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2011 年度 実施状況報告書

腫瘍移植鶏卵モデルによる低酸素腫瘍の解糖系亢進を標的とした新規放射線増感剤の創製

研究課題

研究課題/領域番号 23591842
研究機関徳島大学

研究代表者

宇都 義浩  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (20304553)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード放射線増感剤 / グルコース / 発育鶏卵
研究概要

本年度の研究成果は、まず、グルコースの6位ヒドロキシル基を2-ニトロイミダゾール基に置換したUTX-86およびそのアセチル化体であるUTX-87を分子設計・合成した。放射線増感活性の指標としてMOPAC03を用いて電子親和性(EA)を求めたところ、UTX-86がEA=0.7713eV、UTX-87がEA=0.7677eVとなり、リード化合物のTX-2244(EA=0.9661)と比較してやや低い電子親和性を示した。また、薬物動態の指標としてPallas 3.0を用いて疎水性パラメータを算出したところ、UTX-86がP=0.023、UTX-87がP=0.87であり、UTX-86はTX-2244(P=0.105)よりも低い疎水性を示した。マウス乳腺癌由来EMT6/KU細胞に対するin vitro低酸素細胞放射線増感活性は、UTX-86がER=1.37(1.0mM)、UTX-87がER=1.01(1.0mM)であり、TX-2244(ER=2.30、1.0mM)と比べて大きく活性が低下した。両化合物の細胞内取り込みについて細胞抽出液を逆相HPLCで評価したところ、UTX-86が0.67%、UTX-87が1.39%であり、疎水性に比例した取り込み率を示した。また、グルコースの取り込み阻害活性を2-NBDG法で調べたところ、UTX-87(1mM)はグルコーストランスポーター(GLUT)の阻害剤であるサイトカラシンB(10uM)と同程度の阻害活性を示したが、UTX-86は全く阻害活性を示さなかった。以上の結果より、GLUTに対する阻害活性は放射線増感活性に寄与しない事、また、グルコースの6位ヒドロキシル基の2-ニトロイミダゾール基による置換は放射線増感活性に不利に働くことが示唆された。この知見は、今後のグルコース修飾放射線増感剤の分子設計に対して有用な情報となった。

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

本研究の初年度の目的であるグルコースに直接2-ニトロイミダゾール基を導入した放射線増感剤UTX-86およびUTX-87を分子設計・合成できた事,またそれら化合物のin vitro放射線増感活性,細胞内取込み率,グルコーストランスポーターに対する作用を評価できた事から,当初の目的をほぼ達成していると思われ,「おおむね順調に進展している」を選択した.

今後の研究の推進方策

今後は,グルコースの6位にスペーサーを介して2-ニトロイミダゾール基を導入した化合物や,グルコースの2,3,4位のいずれかを用いて2-ニトロイミダゾール基を導入した化合物を分子設計・合成する.そして,それら化合物のin vitro放射線増感活性,細胞内取込み率,グルコーストランスポーターに対する作用,薬物動態解析を評価し,定量的構造活性相関によりニトロアゾール修飾グルコースのリード薬剤の創出を試みる.

次年度の研究費の使用計画

本年度の予算残金が1348円生じたことの理由として,当初予定していた試薬の価格に若干の変更があったことが挙げられる.この残金については翌年度の物品費と合算して,合成用試薬や細胞培養用試薬,発育鶏卵,各種キットを購入する予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 発育鶏卵を利用した創薬研究と将来展望2011

    • 著者名/発表者名
      安部千秋,宇都義浩,遠藤良夫,堀均
    • 雑誌名

      放射線生物研究

      巻: 46 ページ: 221-233

  • [雑誌論文] Evaluation of the in vivo radiosensitizing activity of etanidazole using tumor-bearing chick embryo2011

    • 著者名/発表者名
      Abe C, Uto Y, Nakae T, Shinmoto Y, Sano K, Nakata H, Teraoka M, Endo Y, Maezawa H, Masunaga S, Nakata E, Hori H.
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 52 ページ: 208-214

    • 査読あり
  • [学会発表] 腫瘍移植鶏卵における低酸素腫瘍の同定とetanidazoleのin vivo放射線増感活性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      田中大地,宇都義浩,安部千秋,遠藤良夫,前澤博,原田浩,増永慎一郎,堀 均
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012年3月29日
  • [学会発表] 発育鶏卵を用いた低酸素細胞放射線増感剤およびラジカル含有ナノ粒子のin vivo評価法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      宇都義浩
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会 大学発・選り抜きセミナー 徳島大学研究者との集い・第3回東京編(招待講演)
    • 発表場所
      バイオインダストリー協会(東京都)
    • 年月日
      2011年12月20日
  • [学会発表] Evaluation of the In vivo Radiosensitizing Activity of Etanidazole Using Tumor-bearing Chick Embryo2011

    • 著者名/発表者名
      安部千秋,宇都義浩,遠藤良夫,前澤博,増永慎一郎,堀 均
    • 学会等名
      第70回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2011年10月4日
  • [学会発表] Development of an in vivo screening system for radiosensitizers and antioxidants using a chick embryo model2011

    • 著者名/発表者名
      宇都義浩
    • 学会等名
      4th Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology(招待講演)
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡県)
    • 年月日
      2011年10月28日

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公開日: 2013-07-10  

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