疾患マーカーの検出及びリアルタイムイメージングを目的とした蛍光プローブの開発

开发用于检测疾病标志物和实时成像的荧光探针

• 批准号: 08J11041
• 负责人: 冨樫 将高
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J11041/
• 关键词: 脂質過酸化物; アクロレイン; ケミカルバイオロジー; 出血性膀胱炎; microbeads; HNE; 蛍光プローブ; 疾患マーカー

私は安価・高感度・高選択的な疾患マーカー検出法の開発を行った。対象として、近年注目を集める疾患マーカーである脂質過酸化物を選択した。脂質過酸化物は、動脈硬化・腎不全・脳卒中・癌など、多くの疾患との関連が報告されている。私は、脂質過酸化物に特有の構造である□,□-不飽和カルボニル基の特徴的な反応性を活用することで高選択的に固相(microbeads)に結合させる戦略を選択した。microbeadsは洗浄が容易く、生体成分に含まれる夾雑物を除去することが可能である。そのため、タンパク質等に由来する自家蛍光を除くことが出来、高感度検出に繋がると考えた。まず、チオール基を有する蛍光団を生体試料に入れ、マイケル付加させる。その後にカルボニル炭素に対する反応性を有するヒドラジン基を持つmicrobeadsに結合させ、それ以外の夾雑成分を洗浄により取り除く。これにより、脂質過酸化物がリンカーとなり蛍光団とmicrobeadsが結合し、HPLCによる分離操作を行わずとも簡便・高選択的な検出が実現出来ると考えた。プローブとして、tetramethylcarboxyrhodamine(TAMRA)を蛍光団としたTAMRA-C2-SHを合成し、Tentagel-NHNH2 micobeadsを用いて脂質過酸化物の検出を行った。反応条件を詳細に最適化した結果、最終的に血漿中において非常に高感度(submicromolar)に測定出来る系の開発に成功した。続いて、Cyclophosphamide(CPA)投与マウスの血漿中アクロレイン濃度測定を行った。CPAは抗悪性腫瘍剤であり、臨床で多く使用されている。しかしながら重大な副作用として、出血性膀胱炎が問題になっており、頻繁に臨床検査(血液、尿)を行うなど、状態を十分に観察することが必要になる。その原因物質とされているのが脂質過酸化物の一つであるアクロレインである。実際にCPA投与マウスの血漿を採取し、開発した方法で測定を行ったところ、生理食塩水を投与したマウスと比較して有意にアクロレイン濃度が増大していることが確かめられた。出血性膀胱炎に対して予防的に対処することで患者のQOLの向上に貢献出来、極めて意義のある結果であると考えている。

Private <s:1> an 価 · high sensitivity · high selection 択 な disease <s:1> カ 検 検 exit method <e:1> development を business った. Like と seaborne し て, recent attention を set め る disorders マ ー カ ー で あ る acidification passes lipid content を sentaku し た. Reports on the association of lipid acidification products る, arteriosclerosis · renal insufficiency · 脳 stroke · cancer な る, and multiple く <s:1> diseases と <e:1> が. Private は acidification passes, lipid content に thespecial の で あ る -, - - unsaturated カ ル ボ ニ ル base の な anti 応 sex of 徴 を use す る こ と で high sentaku に solid phase (microbeads) に さ せ る 戦 slightly を sentaku し た. Microbeads は が at easy く, body composition contains に ま れ る clip 雑 content を remove す る こ と が may で あ る. そ の た め, タ ン パ ク に origin of す る their 蛍 light を except く こ と が out, Gao Gan 検 out に 繋 が る と exam え た. ま ず, チ オ ー ル を has an す る 蛍 light 団 を raw body sample に into れ, マ イ ケ ル plus さ せ る. After そ の に カ ル ボ ニ ル carbon に す seaborne る anti 応 sex を have す る ヒ ド ラ ジ ン base を hold つ microbeads に combining さ せ, そ れ outside の clip 雑 ingredients incorporated を に よ り り except く. こ れ に よ り acidification passes, lipid content が リ ン カ ー と な り 蛍 light 団 と microbeads が し, HPLC に よ る separation line operation を わ ず と も is simple, high sentaku な 検 out が be now out る と exam え た. プ ロ ー ブ と し て, tetramethylcarboxyrhodamine (TAMRA) を 蛍 light 団 と し た TAMRA - C2 - SH を synthetic し, Tentagel - NHNH2 micobeads を with い て acidification passes lipid content の 検 を row っ た. Anti を 応 conditions detailed に optimization し た results, final に plasma に お い て very に Gao Gan degrees (submicromolar) determination of に out る の open 発 に successful し た. Youdaoplaceholder0 続 て and Cyclophosphamide(CPA) were administered to <s:1> ウス <s:1> plasma for the determination of ア ア ロレ ロレ <s:1> <s:1> concentration in を and った. CPA <s:1> anti-悪 abscess agent であ, clinical で mostly く uses されて る る る. し か し な が ら major な side-effects と し て, hemorrhagic cystitis が に な っ て お り, frequent clinical 検 に check line (blood, urine) を う な ど state, を very に 観 examine す る こ と が necessary に な る. Youdaoplaceholder0 そ causative substances とされて そ る る が が lipid peracidates が であるア であるア ロレ ロレ ロレ である である である. Be interstate に cast with CPA マ ウ ス の plasma を し, open 発 し た で measure を line っ た と こ ろ, physiological food salt water を cast with し た マ ウ ス と compare し て intentionally に ア ク ロ レ イ ン が raised a large し て い る こ と が か indeed め ら れ た. Hemorrhagic cystitis に し seaborne て in prevention of に 処 seaborne す る こ と で の QOL in patients with に contribution の upward, extremely め て meaning の あ る results で あ る と exam え て い る.

项目成果

多検体処理を目的とした新規アクロレイン蛍光プローブの精密設計

用于多分析物处理的新型丙烯醛荧光探针的精确设计

• 发表时间: 2009
• 作者: 大原泰明;久保田正人;赤木暢;赤星大介;桑原英樹;冨樫将高
• 通讯作者: 冨樫将高

Sensitive Detection of Acrolein in Serum Using Time-resolved Luminescence

使用时间分辨发光灵敏检测血清中的丙烯醛

• 发表时间: 2010
• 期刊: Org.Lett. 12
• 作者: Masataka Togashi;Yasuteru Urano;Hirotatsu Kojima;Takuya Terai;Kejiro Hanaoka;Kazuei Igarashi;Yasunobu Hirata Tetsuo Nagano
• 通讯作者: Yasunobu Hirata Tetsuo Nagano

A Novel Fluorescence-based HTS System for Acrolein Based on Precisely Designed Chemical Probes and Resins

基于精确设计的化学探针和树脂的新型丙烯醛荧光高温超导系统

• 发表时间: 2008
• 作者: 宮内康宏;赤木暢;赤星大介;桑原英樹;冨樫将高
• 通讯作者: 冨樫将高