可視化プローブの創製によるがん化プロセスのイメージング

通过创建可视化探针对癌变过程进行成像

基本信息

批准号：
20011005
负责人：
菊地和也
金额：
$ 5.95万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞のがん化に関わる生体分子の機能・動態を個体レベルで可視化することは、がん化機構を解明するうえで重要であり、がん治療において極めて有用な情報を提供する。MRIは、非侵襲的に生体の断層画像を高分解能で撮影することができるため、生きたまま個体をイメージングすることのできる非常に強力な手法である。本研究では、がん化に関わる遺伝子の発現を明らかにすることを目的として、レポーター遺伝子の発現を検出することのできるMRIプローブの設計・合成に取り組んだ。まず、レポーター遺伝子をβ-lactamaseとし、その酵素活性を^<19>FのMRIシグナルの変化により検出することのできるプローズの設計を行った。設計したプローブは、酵素反応の基質部位であるβ-lactam環を介して^<19>F化合物とGd^<3+>錯体をつないだ構造を有している。Gd^<3+>錯体は、常磁性効果により、近傍の観測核のT_2緩和時間を短縮させることが知られている。このため、酵素反応前では、Gd^<3+>錯体により、プローブの^<19>Fのシグナルが低下し、酵素反応により、基質部位が分解されると、Ga^<3+>錯体が^<19>F化合物から解離し、MRIシグナルが回復すると考えられる。そこで、in vitroでプローブをβ-lactamaseと反応させたところ、酵素反応に伴い、MRIシグナルの増加が確認された。以上の結果から、レポーター酵素の活性を検出するMRIプローブの設計に成功した。

可视化在单个水平的细胞癌转化中涉及的生物分子的功能和动力学对于阐明癌症转化的机制很重要，并且在癌症治疗中提供了极为有用的信息。 MRI是一种非常强大的技术，可以使个人成像活着，因为它允许以高分辨率捕获生物生物的非侵入性层析成像图像。在这项研究中，我们研究了可以检测报告基因表达的MRI探针的设计和合成，目的是阐明涉及癌症发展的基因的表达。首先，将报告基因用作β-内酰胺酶，并设计了图来检测其酶活性，通过更改 ^<19> f的MRI信号。设计的探针具有一个结构，其中 ^<19> F化合物和GD ^<3+>复合物是通过β-内酰胺环连接的，β-内酰胺环是酶反应的底物位点。众所周知，gd^<3+>复合物缩短了由于顺磁效应而引起的附近观察核的T_2弛豫时间。因此，人们认为，在酶促反应之前，gd ^<3+>复合物会降低探针的 ^<19> f的信号，并且当通过酶促反应分解底物位点时，Ga ^<3+>复合物将与 ^<19> F复合物分离，并且MRI信号将恢复。因此，当探针在体外与β-内酰胺酶反应时，由于酶反应的结果，确认了MRI信号的增加。基于上述结果，我们成功设计了MRI探针以检测报告基因酶的活性。