電通大ら,生体深部のがん細胞を可視化する標識材料を開発

電気通信大学は黒金化成と共同で,生体深部の癌細胞などを可視化する新たな標識材料のルシフェリンアナログ「seMpai」の開発に成功した(ニュースリリース)。

近年,再生医療分野の研究は急速に発展しているが,研究基盤となる生体の深部の可視化技術については,まだまだ発展途上の段階にある。生体の深部を観察することが容易ではない主な原因は,生体組織による光の吸収・散乱であり,現在の標識材料として主に使われている可視光領域では生体内での吸収・散乱が強く,十分な画像を得ることが難しい。

一方,近赤外領域の光は吸収・散乱が少なく,生体組織に対して高い透過特性を有するため,標識材料に適しているが,既存の材料では水溶性が低いことから生体投与時の濃度調整が困難であるなど,実験の自由度を確保する上で,大きな課題があった。

研究グループは,これまでホタルの発光メカニズムに関わる発光基質(ホタルルシフェリン)と発光酵素(ホタルルシフェラーゼ)の反応機構に着目し,近赤外領域で発光する数多くのルシフェリン誘導体を有機合成することで,ホタル生物発光型の2種類の標識材料「アカルミネ®」と「TokeOni」を開発した。

今回,これまでの開発で蓄積した知見を活用し,標識材料の分子構造を見直すことにより,短期間で新たな標識材料を開発した。この結果,近赤外発光特性を維持したまま,生体内深部可視化に適し,かつ水溶性の大幅な向上と強い発光強度を実現し,生体内の標的細胞を明瞭に観察することに成功した。

具体的には,肺がん転移モデルマウスを用いた場合,従来の天然型ホタルルシフェリンに比して,感度約4–6倍の明瞭な画像を得た。同材料は,腫瘍学や高度再生医療の研究分野における標識材料として最適という。今後研究グループは,同材料を黒金化成で製造し,メルクを皮切りに広く販売を開始するとしている。

黒金化成は,研究から量産化まで幅広い対応が可能な設備ラインナップを有し,特にLCDをはじめとするFPD原料や半導体原料に代表される電子情報材料に向けた高品質・高品位の低メタル化合物の製造を得意としている。

メルクは,1668年にドイツ・ダルムスタッドで創業した医薬・化学品会社。がんや多発性硬化症のためのバイオ医薬品を用いた治療法から,科学研究と生産に関する最先端システム,スマートフォンや液晶テレビ向けの液晶材料まで幅広い事業領域をカバーする。

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