機能性光増感剤の開発による癌選択的ＰＤＴの実現

开发功能性光敏剂实现癌症选择性PDT

• 批准号: 15J04681
• 负责人: 千葉 真由美
• 金额: $ 1.6万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04681/
• 关键词: 光増感剤; Seローダミン; 細胞死誘導; 光線力学療法; β-galactosidase; 細胞内滞留性; β-ガラクトシダーゼ

本年度までに、遺伝学においてレポーター酵素として用いられる酵素である、β-galactosidaseを発現した細胞選択的に細胞死を誘導するactivatable光増感剤であるSPiDER-killer-βGalを開発した。本光増感剤は、β-galactosidaseとの酵素反応により初めて光増感能を発揮し、光照射に伴って細胞に対して酸化ストレスを負荷する一重項酸素を産生する。これまでにβ-galactosidaseを標的とした小分子ベースの骨格を有するactivatable光増感剤は報告されているが、酵素生成物の細胞外漏出により一細胞レベルの高い選択性を有する細胞死誘導は実現されていなかった。本研究では、β-galactosidaseとの酵素反応後にキノンメチド中間体を経ることにより細胞内滞留性を獲得する分子設計を施すことで、酵素反応生成物の細胞外漏出を抑制し、標的細胞に対する高い標的選択性を有する細胞死誘導が可能な光増感剤を開発した。具体的には、HEK細胞およびβ-galactosidaseを過剰発現したHEK/lacZ細胞の共培養系に対する細胞死誘導実験から、HEK/lacZ細胞選択的な細胞死が確認された。また、β-galactosidaseをengrailed領域に発現したショウジョウバエwing discの細胞死誘導実験においても、標的細胞選択的な細胞死誘導が認められた。in vivoの実験系として、ショウジョウバエ蛹中胸背側の一部の細胞にβ-galactosidaseを発現したモザイク解析モデルに対して行った細胞死誘導実験から、in vivoにおいても細胞死誘導が確認された。これらの結果から、SPiDER-killer-βGalはin vitroのみならずin vivoにおいても一細胞レベルの標的選択性を有する細胞死誘導が可能な機能性光増感剤であることが示された。

到今年，蜘蛛杀手-βGal是一种可激活的光敏剂，可有选择地诱导细胞死亡，表达β-半乳糖苷酶，一种酶，一种用作遗传学的报告酶。该光敏剂通过与β-半乳糖苷酶的酶促反应首次发挥光敏剂，并产生单线氧，在光照射后，在细胞上载着氧化应激。迄今为止，据报道，具有小分子的骨架靶向β-半乳糖苷酶的可激活光敏剂，但由于酶产物的细胞外泄漏，尚未达到一个细胞水平的高选择性细胞死亡诱导。在这项研究中，我们开发了一种光敏剂，该光敏剂抑制了酶反应产物的细胞外泄漏，并通过应用分子设计来通过与Quinone甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基反应的酶外泄漏产物和依赖性的Enzyme渗漏产物的酶促反应，并通过β-半乳糖苷酶进行酶促反应，对靶细胞具有高靶标的选择性。具体而言，诱导HEK/LACZ细胞过表达HEK细胞和β-半乳糖苷酶的诱导细胞死亡实验证实了选择性细胞死亡。此外，在诱导果蝇翼圆盘的细胞死亡的实验中，该圆盘表达在界面区域中表达β-半乳糖苷酶，还观察到靶细胞死亡。在体内实验中，通过在马赛克分析模型上进行的细胞死亡诱导实验证实了细胞死亡诱导，其中β-半乳糖苷酶在果蝇pupa的背侧的某些细胞中表达。这些结果表明，蜘蛛杀手-βGAL是一种功能光敏剂，能够诱导细胞死亡，靶标的选择性在一个细胞水平上，不仅在体外，而且在体内。

项目成果

LacZ発現細胞でのみ細胞死誘導を誘導する新規activatable光増感剤の開発

开发一种新型可激活光敏剂，仅在表达 LacZ 的细胞中诱导细胞死亡

• 发表时间: 2017
• 作者: Daigo Yamamoto;Erika Nawa;Akihisa Shioi;千葉真由美 神谷真子 浦野泰照
• 通讯作者: 千葉真由美 神谷真子 浦野泰照

β-galactosidaseにより光増感能が回復する新規光増感剤の開発

开发一种通过β-半乳糖苷酶恢复光敏能力的新型光敏剂

• 发表时间: 2016
• 作者: 千葉真由美;神谷真子;浦野泰照
• 通讯作者: 浦野泰照

Tumor Selective PDT with An Activatable Photosensitizer Targeted to γ-glutamyltranspeptidase (GGT)

使用针对 γ-谷氨酰转肽酶 (GGT) 的可激活光敏剂进行肿瘤选择性 PDT

• 发表时间: 2015
• 作者: Mayumi Chiba;Yuki Ichikawa;Mako Kamiya;Norbert Lange;Yasuteru Urano
• 通讯作者: Yasuteru Urano