| 研究課題/領域番号 |
25713045
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
上原 知也 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10323403)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | PET / 内照射治療 / ガリウム |
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| 研究概要 |
68Ga と90Y と安定な錯体を形成することが報告されたDTPA 誘導体である1B4Mを用いた合成を行う前に，DTPAを骨格として用いて，腎刷子縁膜酵素の認識およびインビボにおける腎臓への非特異的集積の低減について標識の容易なIn-111を用いて検討を行った．当初計画していた刷子縁膜酵素に対する基質配列Gly-Phe-Lysでは酵素認識を受けないことを認めた．そこで，錯体部位と酵素認識部位の距離を離すことを目的に，Glyをさらに結合したGly-Gly-Phe-Lysを考案し，DTPAーGly-GlyPhe-Lysを合成した．In-111により標識した錯体は酵素認識を受けIn-DTPAーGlyを放射性代謝物として遊離した．一方，マウス血清中では，安定に存在した．In-DTPA-Glyのマウス体内動態を検討したところ，速やかに腎臓から尿中へと排泄されることを認めた．本結果は，腎臓で糸球体濾過されたのち，腎刷子縁膜酵素の作用により基質配列が開裂し，In-DTPA-Glyが遊離されても速やかに排泄されることを示唆する．そこで，抗体Fabフラグメントへと結合し，マウス体内動態を検討した．その結果，腎臓への放射活性の集積は従来法により標識した抗体フラグメントに比べ，放射活性を三分の一程度まで低減することを認めたが，腎臓血液比は１を遥かに超え，不十分であると考えられた．これまでに開発されてるTc-99mやRe-186/188錯体および放射性ヨウ素標識化合物はいずれも中性の標識部位を有している．一方，In-DTPA錯体およびGa-DTPA錯体はいずれも電荷が－２であることから，中性のガリウム錯体を形成するNOTAを基本骨格とした薬剤の合成を現在行っている．
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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
当初の研究計画では，２年目まで腎臓の刷子縁膜酵素の基質として認識される酵素認識部位を有するガリウム標識薬剤の合成，評価を行うことを計画していた．本年度の検討より，錯体部位としてDTPA骨格のように大きな錯体を用いた場合においてもGly-GLy-Ohe-Lys配列が基質として認識されることを見出したこと，および本化合物を用いて抗体Fabフラグメントを標識した場合に従来法によって標識した抗体フラグメントに比べ三分の一まで腎臓への集積を低減することを認めたことから、完全ではないが，当初の目的を達成していると考える．また，これらの結果をふまえ，新たな配位子骨格としてNOTAを選択し，ガリウムと錯形成後に中性の錯体となる薬剤を考案するに至り，現在合成を行っているところである．このような流れは，当初予定してた通りであり，概ね順調に進展していると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
腎臓の刷子縁膜酵素の基質として認識される酵素認識部位を有するガリウム標識薬の開発において，インビトロの実験では，腎臓の刷子縁膜酵素の認識を受けるが，インビボの検討では，腎臓への集積の低下が僅かであることが認められた．このような現象は，インビボでは，抗体フラグメントが内在化過程において，刷子縁膜酵素の基質配列が，酵素認識を受け，放射性代謝物が遊離する一方で，一部の放射性代謝物が，内在化過程におけるコーテッドピット内に残存することが原因ではないかと考えた．このようなことから，中性の錯体を用いることで効率良く膜透過でき，速やかに尿排泄されるのではないかと考えた．このようなことから，まずガリウムと中性の錯体を形成するNOTAを基本骨格として用いた薬剤開発を行うことにした．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初計画していた薬剤の基礎検討において，DTPA誘導体では、腎臓への集積低減が困難であることを見出した．その結果，当初予定していた複雑な合成やその後の放射性核種標識および動物実験の数を減少させることになった．一方で，これらの結果を踏まえ，新たな標識薬剤の設計，合成に着手したが，合成試薬の値段が放射性核種や実験動物に比べ安価であったことから当初の計画より総価格が減少した．
これまでの結果をふまえ，中性のガリウム錯体として現在NOTA骨格を配位子とした薬剤の合成を行っている．これまでの計画では，刷子縁膜酵素による認識と遊離される放射性代謝物の体内動態，そして抗体フラグメントを母体とした時の体内動態から薬剤の評価を行うこととしていた．しかし，放射性代謝物の膜透過性も評価した方がよいと考えられたことから，新たに腎臓のベジクルを用いた膜透過性の評価も行うことを計画している．従って，腎臓膜透過性を評価するための薬剤の合成および標識，さらに評価するための腎臓のベジクルを購入する費用にあてたいと考えている．
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