がん幹細胞のケミカルジェネティクスを指向する低酸素特異的蛍光バイオプローブの創製

创建用于癌症干细胞化学遗传学的缺氧特异性荧光生物探针

基本信息

批准号：
20011009
负责人：
永澤秀子
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Gifu Pharmaceutical 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

昨年に引き続き、固形がんの非侵襲的低酸素イメージングを目指して、低酸素標的化官能基として、ニトロ芳香環の低酸素特異的な還元活性化によるアルキル化作用に着目した分子設計を行った。まず、還元代謝トラップ型プローブについて本年度は特にin vivoでの体内動態の制御を目指した分子設計を行い、親水性とクリアランス向上のためにPEGリンカーの導入や糖修飾などを実施し種々の誘導体を合成した。その結果、親水性は向上し、低酸素培養細胞へのプローブの集積が認められた。現在マウスモデルによる体内導体について調べている。さらに、低酸素で還元活性化により特異的に近赤外蛍光を発するon/off機能を有する近赤外蛍光プローブの分子設計・合成について新たに検討した。その結果、p450還元酵素によるニトロ基の還元によって蛍光強度が変化するシアニン系色素及び、還元的脱保護によって蛍光を発するクマリンシアニンハイブリッド型色素など種々のプローブの合成に成功した。現在in vitroにおける低酸素特異性について検討している。さらにin vivoイメージングに向けてスケールアップ合成についても検討して、収率の向上を図った。また、分配係数などの脂溶性パラメーター、酸解離定数、分子軌道計算によるフロンティア軌道エネルギーによって見積もられる親電子性パラメーターなどの構造活性相関パラメーターの計測または計算を行った。以上のように候補物質の合成と、物理化学的データ解析がほぼ完了し、現在in vitro解析を実施中である。これらからさらに候補を絞り込んで、in vivoイメージング解析と体内動態についての検討を行う予定である。

去年之后，为了固体癌症的非侵入性缺氧成像，我们设计了一种分子设计，重点是通过低氧特异性还原激活硝基环的烷基化作用，作为靶向功能组的缺氧。首先，在今年，我们设计了旨在控制体内的分子设计，尤其是在减少代谢陷阱的身体动力学中，并且通过引入PEG接头和糖修饰来合成各种衍生物，以提高亲水性和清除率。结果，提高了亲水性，并观察到探针在低氧培养细胞中的积累。目前，我们正在使用鼠标模型调查内部导体。此外，我们还新研究了近红外荧光探针的分子设计和合成，其ON/OFF功能通过减少缺氧下的激活来发出特殊的近红外荧光。结果，已经成功合成了各种探针，包括氰染料，当硝基通过P450还原酶减少氮基和香豆素氰氨酸杂化染料时，其荧光强度会发生变化。我们目前正在检查体外缺氧特异性。此外，还研究了体内成像以提高产量的扩大合成。此外，测量或计算了诸如分区系数，酸解离常数和诸如酸分离系数，酸解离常数和电力参数之类的结构 - 活性关系参数。如上所述，候选物质和物理化学数据分析的合成几乎已经完成，目前正在进行体外分析。我们计划将候选者从这些方面进一步缩小，并研究体内成像分析和内部动力学。