Reactivity of acrolein produced by cancer cells: Application to selective cancer therapy

これまでに我々は、がん細胞においてアクロレインが特異的に大量発現していることを発見した。さらにイソプロピル基を導入したフェニルアジド分子を用いることにより、細胞から産生されるアクロレイン分子を選択的に捕捉できることを見出した。このフェニルアジド分子に蛍光基を結合させることで、乳がんの温存手術中にがんを5分で高選択的に診断する汎用的技術を世界に先駆けて実現した。そこで本研究では、（１）どのようながん細胞でもアクロレインが過剰に発現していること、さらに（２）がん細胞内でフェニルアジドとアクロレイン分子が選択的に反応することを巧みに利用して、細胞内、さらには動物内のがん組織内でアクロレインと反応した際に抗がん活性分子を放出するプロドラッグ法を新たに考案した。アクロレインと反応することによって効率的に薬剤を放出する”self-immolation”リンカーをデザインし、数ステップで薬剤を導入できる合成法を確立した。様々な抗がん活性分子を導入したプロドラッグ分子を用いてがん細胞、さらにはマウスに生着させたがん組織に対して検討を行ったところ、プロドラッグ分子をがんに直接注射した場合でも静脈注射した場合にも顕著な治療効果を確認した。このように、アクロレインをターゲットとした副作用のない「生体内合成化学治療」を実現した。

これまでに我々は、がん細胞においてアクロレインが特異的に大量発現していることを発見した。さらにイソプロピル基を導入したフェニルアジド分子を用いることにより、細胞から産生されるアクロレイン分子を選択的に捕捉できることを見出した。このフェニルアジド分子に蛍光基を結合させることで、乳がんの温存手術中にがんを5分で高選択的に診断する汎用的技術を世界に先駆けて実現した。そこで本研究では、（１）どのようながん細胞でもアクロレインが過剰に発現していること、さらに（２）がん細胞内でフェニルアジドとアクロレイン分子が選択的に反応することを巧みに利用して、細胞内、さらには動物内のがん組織内でアクロレインと反応した際に抗がん活性分子を放出するプロドラッグ法を新たに考案した。アクロレインと反応することによって効率的に薬剤を放出する”self-immolation”リンカーをデザインし、数ステップで薬剤を導入できる合成法を確立した。様々な抗がん活性分子を導入したプロドラッグ分子を用いてがん細胞、さらにはマウスに生着させたがん組織に対して検討を行ったところ、プロドラッグ分子をがんに直接注射した場合でも静脈注射した場合にも顕著な治療効果を確認した。このように、アクロレインをターゲットとした副作用のない「生体内合成化学治療」を実現した。