平成 26 年度金沢大学がん進展制御研究所共同研究報告書研究区分一般共同研究ヒトがん細胞を用いた Akt/MMP-9 阻害性抗転移剤の開発研究課題研究代表者研究分担者受入担当教員【研究目的】【研究内容・成果】【成果等】所属・職名・氏名徳島大学・教授・宇都義浩所属・職名・氏名徳島大学・D1・多田竜所属・職名・氏名徳島大学・M2・芝一休所属・職名・氏名徳島大学・M2・玉谷大職名・氏名教授・佐藤博，准教授・遠藤良夫がんはがん細胞だけでなく，血管や結合組織，免疫担当細胞といったがん周囲組織との相互作用の上で成り立っており，治療戦略としてがんの縮小ではなく再発期間の延長という観点から，がん転移を抑制できる血管新生阻害剤は最適な制癌剤であると思われる．平成 23-25 年度の共同研究において，低酸素サイトトキシン誘導体 TX-2137 は，Akt および MMP-9 産生の抑制を介して抗転移活性を示すことを明らかにした．また，TX-2137 をリード分子として新たに分子設計・合成した TX-2282 が TX-2137 よりも強い抗転移活性を有することを示した．そこで，平成 26 年度は，TX-2137 および TX-2282 をリードとして中性子捕捉による抗腫瘍・抗転移活性の増強を目的とした抗転移剤の開発を試みる．これまでに TX-2137 のフェノール基をフェニルボロン酸に置換した化合物１を分子設計・合成し in vitro 抗腫瘍活性、MMP-9 阻害活性および発育鶏卵を用いた in vivo 抗転移活性を評価したが有意な結果は得られなかった。今年度は、TX-2137 および化合物１の in vitro 低酸素細胞毒性を MCF-7 細胞および MDA-MB-231 細胞を用いて評価した結果、TX-2137 は低酸素条件で常酸素条件よりも数倍高い抗腫瘍活性を示したが化合物１はほとんど抗腫瘍活性を示さなかった。この結果より、化合物１はボロン酸基の高い水溶性により細胞内取込が低下したことで薬理活性が失われたと推察した。そこで、TX-2137 および化合物１を用いて MCF-7 細胞に対する細胞内取り込みを評価したところ、TX-2137 は細胞内に取り込まれていたのに対し、化合物１は検出限界以下であった。よって、化合物１の疎水性を向上させる必要性が示されたため、化合物１の疎水性向上を目的としてフェニルボロン酸のヒドロキシル基をフッ素化もしくは MIDA 保護した化合物を新たに分子設計した。さらに in vivo 試験に必要な水溶性を保持するために TX-2137 のベンゾトリアジン骨格にフェノール基を付加した化合物を分子設計した。その結果として、フッ素化体はかなり不安定であり合成に失敗したため、現在は MIDA 保護体を合成中である。また、チラパザミンにフェノール基を付加した 3-chrolo-1,2,4–benzotriazine-7-ol-1-oxide の合成時に、クロロ化反応で骨格のフェノール基もクロロ基に置換されたため、フェノール基を TBDMS 保護した誘導体の合成を試みており、現在のところ 3-Chloro-1,2,4–benzotriazine-7-ol-1-oxide TBDMS 保護体まで完了している。今後は、3-amino-1,2,4–benzotriazine-7-ol-1-oxide TBDMS 保護体を用いて TX-2137 誘導体および TX-2137 ボロン含有誘導体の合成及び MIDA 保護体の合成を完了させ、in vitro 抗腫瘍活性、MMP-9 阻害活性、発育鶏卵を用いた in vivo 抗転移活性および中性子併用による抗腫瘍活性を評価する予定である。また、新規 Akt 阻害剤をリードとした低酸素指向性抗転移剤の創製も行う予定である。【主な論文発表】・Uto Y, Tamatani D, Mizuki Y, Endo Y, Nakanishi I, Ohkubo K, Fukuzumi S, Ishizuka M, Tanaka T, Kuchiike D, Kubo K, Inui T, Hori H. Evaluation of the sonosensitizing activities of 5-aminolevulinic acid and Sn(IV) chlorin e6 in tumor-bearing chick embryos. Anticancer Res., 34(8), 4583-7, 2014. 【学会発表】・芝一休，遠藤良夫，佐藤博，宇都義浩：Development of antimetastatic hypoxic cytotoxin TX-2282 targeting for Akt/protein kinase B based on TX-2137，第 73 回日本癌学会学術総会，横浜市，2014 年 9 月 25-27 日．【その他特筆事項】なし