天然物を基本骨格とする刺激応答型光感受性分子の創製と次世代型光線力学療法への応用

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光線力学療法は、特定波長の光照射下、活性酸素種を生成することで細胞毒性を発現する光感受性分子とレーザー光を併用した治療法である。本手法は、光感受性分子を標的組織に集積させた後、レーザー光を照射することで標的組織選択的な細胞毒性を発現することから、人体への負担が少ない低侵襲治療法として注目を集めている。本研究では、がん細胞で過剰発現しているバイオマーカーに対して選択的に応答する、刺激応答型光感受性分子のデザイン、合成、及び機能評価を行った。まず、分子デザインに際し、ある種の増殖性の高いがん細胞において高濃度で発現している L-システイン(Cys) をバイオマーカーとして選択し、ヒポクレリン B(1)の3位及び10位水酸基を、Cys に応答性を示すアクリロイル基で保護した化合物2をデザイン及び合成した。続いて、1及び2の UV-Visスペクトルを比較した結果、2の660nm 付近の吸光度が顕著に減少することを明らかにした。次に、2のウシ血清アルブミン(BSA)に対する光分解活性をSDS-PAGEにより評価した結果、1と比較して2の光分解活性が顕著に低下することを見出した。さらに、2の一重項酸素生成能をESRにより評価した結果、1と比較して2の一重項酸素生成能が顕著に低下することを明らかにした。続いて、2のCysに対する応答性を、HPLC を用いて評価した結果、2はCys に応答して、光感受性を有する1を放出することを見出した。最後に、ヒト正常細胞 WI-38 及びCys を過剰発現しているヒト子宮頸がん細胞 HeLaに対する2の細胞毒性を評価した。その結果、2は HeLa 細胞選択的な光細胞毒性を発現することを見出した。以上の結果より、2がCys を過剰発現しているがん細胞選択的に光細胞毒性を発現するがん細胞応答型光感受性分子であることを明らかにした。