2019 Fiscal Year Annual Research Report
Theranostics on molecular machine action driven by the Cherenkov light
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18K19412
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| Research Institution | Osaka University of Pharmaceutical Sciences |
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Principal Investigator |
天滿 敬 大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (90378787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 直哉 大阪薬科大学, 薬学部, 助教 (80756172)
平田 雅彦 大阪薬科大学, 薬学部, 講師 (00268301)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子マシン / 18F-FDG / セラノスティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、外部エネルギー付与により分子構造の一部が高速回転する分子マシンの基本構造が報告され、最近では、培養がん細胞膜上に集積した分子マシンが紫外線照射により高速回転し、細胞死を惹起する可能性が報告された。我々は、ポジトロン放出核種が生じるチェレンコフ光による生体内分子マシン駆動の可能性に着目した。すなわち、18F-FDG PETによりがん病変を検出し、その後にがん組織に分子マシンを送達することで、18F-FDGと分子マシンが共局在するがん部位においてのみ分子マシンが細胞傷害性を獲得する、革新的な連続的がん診断・治療法開発に繋げる発想である。本研究の目的は、チェレンコフ光による分子マシン駆動に関する基盤原理構築および細胞・生体レベルでの有効性の実証にある。
分子マシン治療には、がん組織選択的な分子マシン送達が肝要であるが、これまでに、がん認識性ペプチドの分子マシン両側への修飾は細胞傷害性を損なう一方で、片側への短鎖ペプチドの修飾では正常細胞への傷害性も認められることが報告され、厳密なペプチド選別の必要性が示唆された。本研究課題では、分子マシン修飾を担う、種々の候補ペプチドについてRI標識プローブを作製し、インビトロ、インビボでのがん指向性を詳細に評価した。その中で、がん組織への高発現が知られるインテグリンを標的とした二環性ペプチドについて、インビボでの良好ながん指向性を見出し、この二環性ペプチドを片側に修飾した新たながん標的分子マシンを設計・合成し、がんの分子マシン治療について基礎的な評価を遂行した。すなわち、本研究課題では、外部エネルギーにより回転するモーター部位についての合成法、モーター部位への二環性ペプチドの修飾法を確立し、得られたがん標的分子マシンのインテグリン高発現細胞を用いたインビトロ実験により細胞傷害性を示す基礎的な知見を得た。
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