2017 Fiscal Year Annual Research Report
分子標的治療薬の非侵襲的・時空間的モニタリングに向けた革新的イメージング技術開発
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15H05659
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
芳賀 早苗 北海道大学, 保健科学研究院, 特任講師 (60706505)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イメージング / プローブ / 生体分子機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、分子標的治療薬の治療効果・有効性と毒性・副作用を、細胞・動物組織レベルにおいてより迅速かつ理論的に確認・予想し、さらにその効果を時空間的に理解するための技術開発を目的としている。本研究目的を達成するために、本研究テーマを各プロジェクトに分けて研究を進めているが、本年度は昨年度から引き続き、１．抗原・抗体反応に依存する光プローブの開発とデリバリーシステムの機能性検討、および、２．新規標的分子の探索を主要なプロジェクトとして研究を進めた。
１．抗原・抗体反応に依存する光プローブの開発とデリバリーシステムの機能性検討：前年度より引き継いだ課題として、プローブの精製条件だけでなく、構造の見直しを追加検討項目とし、プローブの改良と作製を進めた。改めて、これらプローブの細胞への導入を試み、機能性の検討を行ったが、標的分子（抗原）と発光プローブを搭載した抗体の会合が予想に反してうまく機能せず、十分なシグナルが得られていない可能性が示唆された。この原因を追究するとともに、新しいデザインの検討を進める必要が生じた。
２．新規標的分子の探索：前年度の研究過程において、腫瘍の形成や進行に関与する可能性の有る分子が明らかになってきており、これら分子の腫瘍病態への関わりについて継続して検討を進めた。本年度は特に、腫瘍細胞死に関与する多数の分子シグナルに着目し、癌を主体とした病態におけるこれら細胞死に関与する分子の機能についての解析を開始した。また同時に、いくつかの分子についてプローブ化、細胞レベルでの機能確認が成功していたが、本年度は、より具体的にこのプローブの分子標的診断という側面での利用の可能性について研究を進め、有効に活用できる可能性を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究は、前年度の抗体光プローブ開発に関する研究成果と課題を基に、継続してプローブ作製を進めた。特に精製段階～プローブ構造の見直しを行い、細胞から動物実験レベルで十分機能するプローブの開発を進めているが、これまでの結果では、生体イメージングに必要となるシグナル強度を持つプローブ完成に至っていない。このようなプローブ開発研究はデザインしたプローブを実際に作製し、細胞内に導入・機能チェックをするまでが一連の作製ステップであるため、得られた結果をフォードバックしてさらに開発を進め改善させてゆくことが、開発への最短の方策である。本プロジェクトは実験結果に則り、それをフィードバックすることにより着実に進んでいる。現時点で進めている実験は、事前に調査・予想が困難な部分であり、目的とする研究を遂行のために避けられない過程である。
また、これまでの研究を通して追加された新しいテーマである、新規分子の探索に関する研究も、同時に本年度の研究で進めることができた。本年度の研究では、ターゲットとする疾患、病態に関与するいくつかの分子・シグナルの基本的な解析を進めると共に、これらの一部の分子機能について、プローブの開発検討を進めることができた。この成果は、分子標的治療・診断技術開発において意義深く、大きな進捗をもたらしたと考えている。
以上のように、想定外の理由より計画通りに研究開発プロジェクトが一部あるものの、他方のプロジェクトは計画に基づき順調に研究を進めることができ、分子標的治療・診断への新しいツールとしての基盤的研究を親展させることができた。これらの実績を総合的に判断し、本年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本年度の研究成果と課題を引き継ぎ、「光プローブの開発」、「新規標的分子の探索」を主要なプロジェクトとして研究を進め、研究の遂行を目指す。「光プローブ」の研究に関しては、これまで進めている(1)抗原・抗体反応に依存するプローブ、そして、研究課程で新規標的分子として追加した(2)病態関連分子プローブについて、それぞれ開発および次段階への研究を進めていく予定である。一方、「新規標的分子の探索」については、これまでの研究成果から病態に深く関与すると示唆された分子（シグナル）について、細胞レベルによる研究をさらに進め、イメージング技術への応用へと研究を進めたい。
まず、抗原・抗体反応に依存するプローブ、および病態関連分子プローブは、これまで、プローブ作製（開発）および細胞における機能試験を進めてきたが、前者のプローブ(1)はこれまでの結果より、精製と構造に関して再チェックし、細胞への導入によってプローブの機能確認を行う計画である。さらに、これまで同様、研究相談・情報収集などの調査の結果も反映させ、プローブの完成を目指す。また、後者プローブ(2)に関しては、細胞レベルの病態解析実験を進めると共に、次年度は、動物レベルでの機能性の検討、病態への関与や他の標的分子（シグナル）の検討へプロジェクト段階を進める計画である。
新規標的分子の探索に関するプロジェクトは、分子標的治療・診断を可能とする新しいターゲットの選定研究を開始している。腫瘍など様々な病態・疾患には細胞死が深く関与しており、近年では様々な種類の細胞死があることが分かってきている。これら様々な細胞死誘導に関与する分子（シグナル）の解析を中心に、病態・疾患への詳細なメカニズムを解析する予定である。この解析を通して、分子シグナルの機能機序を詳しく解析し、どの機序をプローブデザインに応用可能であるかを検証する。
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Research Products
(8 results)
