高感度・高精度癌診断を実現する蛍光Turn-on型人工抗体ナノセンサの開発

がんの早期診断は、癌患者の生存率を上昇させることに加えて、良好な予後を経ることにつながるため患者のQuality of Life向上に直結する。本年度は、癌細胞に対して高発現している糖鎖に対する高親和性・高選択性を示す人工抗体を開発するための機能性モノマーおよび高分子の合成を試みた。まず、標的であるシアル酸のジオールと結合可能なフェニルボロン酸を有し、オルト位にアミノメチル基を介した蛍光色素（アントラセン）をもつアクリルアミド系モノマー（蛍光情報発信モノマー）を合成した。得られた蛍光情報発信モノマーに対してシアル酸の一種であるＮ－アセチルノイラミン酸を相互作用させたところ、Ｎ－アセチルノイラミン酸濃度の増大に伴い蛍光強度が増強した。Ｎ－アセチルノイラミン酸のカルボキシ基をエステル化した類似化合物を添加した場合、蛍光強度が上昇した一方で、ヒドロキシ基をアセチル化した類似化合物では、蛍光強度の上昇がほとんど観察されなかった。このことから、得られた蛍光情報発信モノマーは糖鎖と未結合状態では蛍光消光状態にあるが、Ｎ－アセチルノイラミン酸のジオール部位とエステル形成することにより、蛍光発信状態に変化できるモノマーであることがわかった。さらに、水溶性モノマーである２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）を共重合することで水溶性高分子化できた。この結果から、本研究で開発した蛍光情報発信モノマーは、シアル酸と相互作用することを蛍光情報として発信可能な蛍光部位と重合性部位の両者を併せもつ機能性モノマーであることを明らかにした。

がんの早期診断は、癌患者の生存率を上昇させることに加えて、良好な予後を経ることにつながるため患者のQuality of Life向上に直結する。本年度は、癌細胞に対して高発現している糖鎖に対する高親和性・高選択性を示す人工抗体を開発するための機能性モノマーおよび高分子の合成を試みた。まず、標的であるシアル酸のジオールと結合可能なフェニルボロン酸を有し、オルト位にアミノメチル基を介した蛍光色素（アントラセン）をもつアクリルアミド系モノマー（蛍光情報発信モノマー）を合成した。得られた蛍光情報発信モノマーに対してシアル酸の一種であるＮ－アセチルノイラミン酸を相互作用させたところ、Ｎ－アセチルノイラミン酸濃度の増大に伴い蛍光強度が増強した。Ｎ－アセチルノイラミン酸のカルボキシ基をエステル化した類似化合物を添加した場合、蛍光強度が上昇した一方で、ヒドロキシ基をアセチル化した類似化合物では、蛍光強度の上昇がほとんど観察されなかった。このことから、得られた蛍光情報発信モノマーは糖鎖と未結合状態では蛍光消光状態にあるが、Ｎ－アセチルノイラミン酸のジオール部位とエステル形成することにより、蛍光発信状態に変化できるモノマーであることがわかった。さらに、水溶性モノマーである２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）を共重合することで水溶性高分子化できた。この結果から、本研究で開発した蛍光情報発信モノマーは、シアル酸と相互作用することを蛍光情報として発信可能な蛍光部位と重合性部位の両者を併せもつ機能性モノマーであることを明らかにした。