閉環・開環を制御原理に用いた新規in vivoイメージングプローブの開発

(1)がんの特異的in vivoイメージング修士課程において開発したハイドロキシメチル基を有するローダミンを用いて、がんで過剰発現していることが知られている酵素、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に対する蛍光プローブ(gGlu-HMRG)を開発した。続いてGGT活性を有するヒト卵巣がん由来の細胞、SHlN3細胞を用いた腹膜播種モデルマウスの腹腔に、gGlu-HMRGを噴霧したところ、肉眼で識別困難な微小ながんを数分で検出することが分かった。さらに、実際のヒト肝細胞がん検体において、がんイメージングを行ったところ、わずか5分でがん部分のみを検出することに成功した。gGlu-HMRGを用いたイメージング技術は、術前の肝生検などでがん部位のGGT活性を確認することにより、外科手術においてがん組織を高感度かつ迅速に診断する手法として応用が期待される。(2)膵液イメージング膵臓がんや胆管がんなどの膵切除術において、術後の膵断面から膵液が漏れる「膵液漏」は自己消化作用により重篤な副作用を引き起こすことが知られている。正常な膵管は非常に細く、また、無色透明な膵液の漏出を肉眼で確認することは難しいため、膵液漏を防止することは非常に困難をともなう。このため、手術中に膵管を同定し、膵液の漏出を迅速かつ的確に確認する手法の開発が強く望まれている。そこで、本研究では膵液中のプロテアーゼ活性に着目し、プロテアーゼプローブを新たに開発することで、迅速かつ高感度な膵液イメージングの達成を目的とした。まず、膵液に含まれている酵素、キモトリプシンを標的とした蛍光プローブgPhe-HMRGを新たに開発し、先に開発したgGlu-HMRGを用いて、膵液中の各酵素活性を評価した。続いて、膵離断面から得られた膵液に各プローブを応用したところ、主膵管から付着した膵液をわずか数分で可視化することに成功した。これらのプローブを用いれば、膵離断面において膵管の同定が容易になり、膵液の漏れを軽減することで膵液漏による重篤な合併症の防止にも繋がると期待できる。

(1)がんの特異的in vivoイメージング修士課程において開発したハイドロキシメチル基を有するローダミンを用いて、がんで過剰発現していることが知られている酵素、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に対する蛍光プローブ(gGlu-HMRG)を開発した。続いてGGT活性を有するヒト卵巣がん由来の細胞、SHlN3細胞を用いた腹膜播種モデルマウスの腹腔に、gGlu-HMRGを噴霧したところ、肉眼で識別困難な微小ながんを数分で検出することが分かった。さらに、実際のヒト肝細胞がん検体において、がんイメージングを行ったところ、わずか5分でがん部分のみを検出することに成功した。gGlu-HMRGを用いたイメージング技術は、術前の肝生検などでがん部位のGGT活性を確認することにより、外科手術においてがん組織を高感度かつ迅速に診断する手法として応用が期待される。(2)膵液イメージング膵臓がんや胆管がんなどの膵切除術において、術後の膵断面から膵液が漏れる「膵液漏」は自己消化作用により重篤な副作用を引き起こすことが知られている。正常な膵管は非常に細く、また、無色透明な膵液の漏出を肉眼で確認することは難しいため、膵液漏を防止することは非常に困難をともなう。このため、手術中に膵管を同定し、膵液の漏出を迅速かつ的確に確認する手法の開発が強く望まれている。そこで、本研究では膵液中のプロテアーゼ活性に着目し、プロテアーゼプローブを新たに開発することで、迅速かつ高感度な膵液イメージングの達成を目的とした。まず、膵液に含まれている酵素、キモトリプシンを標的とした蛍光プローブgPhe-HMRGを新たに開発し、先に開発したgGlu-HMRGを用いて、膵液中の各酵素活性を評価した。続いて、膵離断面から得られた膵液に各プローブを応用したところ、主膵管から付着した膵液をわずか数分で可視化することに成功した。これらのプローブを用いれば、膵離断面において膵管の同定が容易になり、膵液の漏れを軽減することで膵液漏による重篤な合併症の防止にも繋がると期待できる。