がん細胞中でのみ機能する、全く新しい原理に基づいた化学療法剤の開発

基于仅在癌细胞中起作用的全新原理开发化疗药物

• 批准号: 15025224
• 负责人: 浦野 泰照
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15025224/
• 关键词: 光増感剤; 蛍光プローブ; 光誘起電子移動; 光線力学治療; ローズベンガル; 一重項酸素; がん; 酸化ストレス

本研究は、正常細胞とがん細胞を見分け、がん細胞のみで機能するPDT(Photo Dynamic Therapy)型抗がん剤を開発することを目的としている。昨年度までに、diiodofluorescein(FI2)誘導体の光増感能は分子内光誘起電子移動(PeT)により制御可能であることを、種々の化学酸化系、一重項酸素由来の特異的発光観測系などを用いて明らかにした。本年度は、上記知見を用いて設計した高機能型光増感剤により、生細胞系への酸化ストレス負荷も制御可能であるかどうかを、複数の培養細胞系を用いて検討した。まず生細胞へ増感剤をロードする目的で、各FI2類を細胞膜透過型であるジアセチル体へと変換した。次にこれらの化合物を、濃度を振ってHeLaなどの培養細胞系に適用し、光照射による細胞障害能をMTTアッセイにより評価した。その結果、化学酸化系において光増感能が抑制されていたニトロ基、アミノ基を導入したFI2類では、生細胞系への光依存的な障害能も顕著に抑制されることが明らかとなった。またアミノ基のアミド化によって細胞障害能の回復が見られる点も、化学酸化系で得られた結果とよく一致するものであった。さらに同様の結果が広範な細胞種においても確認されたことから、PeTによる光増感能の制御は生細胞系でも機能することが明確に示された。今年度得られた結果は、増感団自身には化学的変化を加えることなく、その近傍に存在するコントロール部位の電子密度変化を変化させることで、生細胞への酸化ストレス負荷を制御することが可能であることを初めて示したものである。現在得られた知見を活用し、がん細胞中の特徴を検知して初めて機能を発揮する増感剤や、PDT治療後速やかに機能の消失する増感剤のデザイン・開発を鋭意行っている。

This study aims to develop PDT(Photo Dynamic Therapy)-type anti-tumor agents in normal cells and cells. In the past year, the photosensitivity of diofluororesin (FI2) inducer and intramolecular photoinduced electron transfer (PeT) may be controlled by chemical acidification system of species and specific photodetection system of monoacid origin. This year, we will review the design of high-performance photosensitizers, biological cell lines, and biological load control technologies. The cell membrane permeability of each FI2 type is different from that of the control group. The effect of MTT on the growth of cultured HeLa cells was evaluated by light irradiation and concentration of these compounds. As a result, chemical acidification system can inhibit the photosensitivity of cell lines, and can inhibit the photosensitivity of cell lines. Furthermore, the restoration of cell damage can be seen due to the realization of functional groups, and the results obtained from chemical acidification systems are consistent. The same results were obtained for all cell species, and the results were clearly demonstrated for all cell species. This year's results show that the chemical composition of the cell is changed, and the electron density is changed. Now we can use this knowledge to understand the characteristics of cells, detect their initial functions, enhance their sensitivity, and quickly detect their disappearance after PDT treatment.

项目成果

浦野泰照: "光誘起電子移動理論に基づく蛍光プローブの精密設計"ぶんせき. 426-432 (2003)

Yasuteru Urano：“基于光诱导电子转移理论的荧光探针的精确设计”Bunseki 426-432 (2003)。

Ken-ichi Setsukinai: "Development of Novel Fluorescence Probes That Can Reliably Detect Reactive Oxygen Species and Distinguish Specific Species"J. Biol. Chem.. 278. 3170-3175 (2003)

Ken-ichi Settsukinai：“开发能够可靠检测活性氧并区分特定物种的新型荧光探针”J。

Kenjiro Hanaoka: "Selective Detecting of Zinc Ions with Novel Luminescent Lanthanide Probes"Angewandte Chemie, Int.Ed.. 42. 2996-2999 (2003)

Kenjiro Hanaoka：“用新型发光镧系元素探针选择性检测锌离子”Angewandte Chemie，Int.Ed.. 42. 2996-2999 (2003)

Tetsuo Miura: "Rational Design Principle for Modulating Fluorescence Properties of Fluorescein-based Probes by Photoinduced Electron Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 125. 8666-8671 (2003)

Tetsuo Miura：“通过光诱导电子转移调节荧光素基探针的荧光特性的合理设计原理”J.Am.Chem.Soc.. 125. 8666-8671 (2003)

Yu Gabe: "Highly Sensitive Fluorescence Probes for Nitric Oxide Based on Boron Dipyrromethene Chromophore. -Rational Design of Potentially Useful Bioimaging Fluorescence Probe-"J.Am.Chem.Soc.. (印刷中). (2004)

Yu Gabe：“基于硼二吡咯亚甲基发色团的一氧化氮的高灵敏度荧光探针。-潜在有用的生物成像荧光探针的合理设计-”J.Am.Chem.Soc.（出版中）。