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

开发荧光开启人工抗体纳米传感器，用于高灵敏度和准确的癌症诊断

基本信息

批准号：
22K19922
负责人：
北山雄己哉
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19922/
关键词：
がん診断ナノセンサ蛍光シアル酸

项目摘要

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。

癌症的早期诊断不仅可以提高癌症患者的生存率，而且可以带来良好的预后，这与改善患者的生活质量直接相关。今年，我们尝试合成功能性单体和聚合物来开发人工抗体，这些抗体对癌细胞中高表达的糖链表现出高亲和力和选择性。首先，合成丙烯酰胺单体（荧光信息传递单体），其具有能够与唾液酸的目标二醇结合的苯基硼酸，以及通过邻位的氨甲基基团的荧光染料（蒽）。当使唾液酸的一种N-乙酰神经氨酸与所获得的荧光信息传递单体相互作用时，荧光强度随着N-乙酰神经氨酸的浓度增加而增加。当添加其中N-乙酰基神经氨酸的羧基被酯化的类似化合物时，荧光强度增加，而对于其中羟基被乙酰化的类似化合物，几乎没有观察到荧光强度的增加。由此可见，所获得的荧光信息传递单体在未与糖链结合时处于荧光猝灭状态，但它是通过与N-乙酰神经氨酸的二醇部分形成酯而能够转变为荧光传递状态的单体。我发现了一些东西。此外，通过共聚水溶性单体2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)，可以获得水溶性聚合物。这些结果表明，本研究开发的荧光信息传递单体是一种功能性单体，具有荧光位点和可聚合位点，可以传递表明其与唾液酸相互作用的荧光信息。