<論文・報告>温熱療法による癌治療を目指した磁性ナノ粒子と酵素阻害剤複合体の合成研究

Abstract

我々は，手術や薬物療法に比べQOL に優れた癌治療として知られる温熱療法に着目した．磁気照射により患部を加温する温熱療法は手軽で副作用の軽減が期待できるが，腫瘍組織選択的に加温する技術が開発されていないため普及が滞っている．そこで，腫瘍細胞特異的に集積し，かつ磁気照射により発熱する分子標的型磁性体分子として，磁気により発熱する磁性体ナノ粒子と癌細胞に多く存在する酵素（例えばスペルミジン/ スペルミンN1 アセチル転移酵素：SSAT）と親和性の高い化合物（例えばノルスペルミン誘導体）を共有結合させた複合体を設計した．本研究では，ノルスペルミン誘導体と鉄ナノ粒子を繋ぐ連結部［ポリエチレングリコール（PEG）構造：（OCH2CH2）n］がSSAT 酵素との親和性に与える影響を調べるため，n = 4, 6のPEG 連結部を持つ複合体モデルを2 種合成し，Biacore を用いてSSAT との親和性を評価した．その結果，両化合物共に数μM の親和性でSSAT と結合し，連結部の長さがより短い複合体（n = 4）の方が若干ながら強く酵素と結合することが示唆された．また，今回合成した複合体とBSA（牛血清アルブミン）との間では殆ど相互作用が見られなかったことから，この複合体はある程度の分子識別能を有しており，SSAT 特異的に結合する可能性があることを確認した．We focused on thermotherapy, which is considered a superior cancer treatment with good QOL rather than surgical operation and chemotherapy using anticancer drugs. Thermotherapy is inexpensive and expected to reduce adverse side effects, since the treatment involves warming up the tumor tissue by utilizing heat generated from magnetite subject to magnetic irradiation. However, thermotherapy is not popular because tumor-selective heating is difficult using the present methodology. Therefore, we designed tumor-targeted magnetic molecules comprising magnetic iron nanoparticles and norspermine derivatives, because such polyamine derivatives exhibit high affinity for the enzyme SSAT, which is particularly highly expressed in tumor tissues. In this work, we synthesized two model norspermine derivatives bearing tethers with different lengths （polyethylene glycol （PEG）, - （OCH2CH2）n-, n = 4 and 6）, and estimated their affinities for SSAT using Biacore. We found that the designed model norspermine derivatives（ n = 4 and 6） showed similar affinity to SSAT. By contrast, the synthesized model compounds showed almost no interaction with bovine serum albumin. These results suggest that the magnetic nanoparticle conjugates we have designed will form specific interactions with SSAT.