生体への応用を目指した新規機能性MRIイメージングプローブの開発

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これまでの研究で、BODIPYやCy7 dyeなどの蛍光色素をガドリニウムイオン(Gd^<3+>)錯体に結合させることで、Gd^<3+>錯体を効率よく細胞内に導入可能となることが分かった。開発した細胞膜透過性Gd^<3+>錯体を基に、本年度は2つのプローブの開発を行った。1つ目として、癌細胞に選択的に集積するMRIプロープの開発を行った。癌細胞で多く発現しているマトリックス分解酵素(MMP)に着目し、MMPにより特異的に切断されるペプチド構造で、「細胞膜透過性Gd^<3+>錯体」と「細胞内に移行させないための高親水性構造」とを連結させた。その結果、癌組織内でのみペプチド構造が切断され、遊離した細胞膜透過性Gd^<3+>錯体が癌細胞内に集積し、MRIで検出可能となると考えられる。まず、標的となるMMPに最適なペプチド構造の探索を行い、MMPによって効率よく切断される構造を見出した。また、切断後のペプチド断片と細胞膜透過性Gd^<3+>錯体が結合した化合物が、細胞内に集積することを示した。2つ目として、動脈硬化に集積するMRIプローブの開発を行った。蛍光色素の1つであるBODIPYが疎水性組織に高い親和性を示すことに着目し、動脈硬化巣の疎水性プラークを標的としたBODIPY結合Gd^<3+>錯体を開発した。開発したプローブを動脈硬化モデルマウスに投与したところ、プローブは動脈硬化巣に強く集積し、MRIで動脈硬化巣を検出することに成功した。また、その誘導体を種々合成し、より強く動脈硬化巣を検出可能なプローブを見出した。