血管新生因子をターゲットとした癌細胞特異的蛍光プローブの開発

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2021年の日本の死因の第一位は癌（悪性腫瘍）であり、大腸癌、胃癌という消化器系の癌が多い。近年、消化器系癌は内視鏡での切除が可能であり、早期発見ができれば生存確率が格段に向上する。しかし、より簡便で短時間に癌組織を客観的に診断する方法はまだ無い。癌細胞は血管を新たに作ることで栄養を取り込み、かつ癌関連因子を放出して転位が起こる。ピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼ (PyNP) は、癌の増殖や転移に関与する血管新生因子であることが報告されている。血管新生は癌細胞が増える初期過程でも観察されるため、PyNPを高感度で検出できれば、癌を検出する方法になると期待される。本研究では，血管新生因子であるPyNPによって蛍光がオンオフするような非天然ヌクレオシド型のプローブ分子を開発することで，血管新生を蛍光と言う光で検出して癌の早期発見を目指した。蛍光を示すと期待される，パイ平面が一次元、二次元に拡張されたイミダゾール化合物を3種類合成した。1H-imidazo[4,5-b]phenazineは，視認性の良い緑色で，最大蛍光波長が537 nmであった。これらの合成されたパイ平面拡張イミダゾールを用いて，PyNPによる非天然ヌクレオシド合成を行った。合成した3H-naphtho[1,2-d]imidazoleはベンゼン環を２つ有するイミダゾールであるが，デオキシ体で97％，リボ体で68％の非天然ヌクレオシド合成に成功した。また，芳香環が３つ結合したイミダゾールである1H-imidazo[4,5-b]phenazineはｍデオキシ体で31％，リボ体は9.4％の反応転換率であった。このように大きな官能基を有するイミダゾールでも，反応が進行することが分かった。