助成番号５－２190848
研 究 成 果 報 告 書

研究テーマ
（和文）

光線力学療法によるがん治療のための新規光増感剤の開発

研究テーマ
（英文）

Development of Novel Photosensitizers for photodynamic therapy to cancer treatment

研究期間

２０１９年 ～ ２０２２ 年

研究代表者
氏
名

（漢字）

忍久保 洋

（カタカナ）

シノクボ ヒロシ（英文）Hiroshi Shinokubo

所属機関・職名
共同研究者（１名をこえる場合は、別紙追加用紙へ）

氏
名

研究機関名

名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻（漢字）

福井（カタカナ）

フクイ ノリヒト（英文）Norihito Fukui

所属機関・職名

名古屋大学

識人

名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻・助教

概要 （600 字～800 字程度にまとめてください。）
光線力学療法(Photodynamic therapy; PDT)とは、腫瘍組織内にて光増感剤によって一重項酸素を発生させ、その高い毒性を利用して腫瘍を破壊する治療法である。現在 PDT 光増感剤として、ポルフィリン誘導体が用いられている。しかし、ポルフィリン誘導体は近赤外光の吸収が十分ではない。近赤外光による PDTが可能となればより深部の癌を治療可能となる。
我々は、ポルフィリンの４つの架橋炭素のうち２つを窒素に置き換えた分子であるジアザポルフィリンが近赤外吸収をもち、PDT 光増感剤として有望であることを明らかにしていた(Chem. Commun. 2018, 54,13829)。本研究では、作用濃度のさらなる低減を目指して、ジアザポルフィリンの周辺部を糖で修飾することとした。まず、ジアザポルフィリンの臭素化を検討し、周辺のアリール基上に位置選択的に臭素を導入する手法を開発した(Dalton Trans. 2020, 49, 14786)。続いて、臭素を足がかりとした鈴木ー宮浦カップリ
ング反応により、ジアザポルフィリンの周辺部に糖を導入することに成功した。糖修飾ジアザポルフィリ
ンの PDT 光増感剤としての性能をヒトの乳癌細胞を用いて評価した（フランスモンペリエ大学、Richeter博士、Gary-Bobo 博士との共同研究）。その結果、糖の導入によって PDT 活性が格段に向上し、nM レベルの低濃度で活性を示すことが明らかになった（論文準備中）。
一方、ビリンジオンをヘテロ原子求核剤で環化することにより、酸素、イオウ、窒素を含む新規ヘテロポルフィリン誘導体が得られることを見いだした。このうち、オキサポルフィリンは骨格内部のプロトン移動に伴う二重蛍光性をしめした(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2915)。さらに、オキサポルフィリンのコバルト錯体は HasA というヘムタンパクに取り込まれることを見いだした。得られた再構成ヘムタンパクは 多剤 耐性 緑膿菌 に対し て強 い抗 菌活性 をもつ こと を明 らかに した (Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61,e202112456)。今後、得られた新規ヘテロポルフィリン誘導体についても PDT 光増感剤の性能を評価していく予定である。

- 1 -発表文献 （この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文課題

Site‐Selective N‐Methylation of 5,15‐Diazaporphyrins: Reactive Cationic Porphyrinoids
that Provide Isoporphyrin Analogues

著者名

W. X. Chia et al.

雑誌名Chem. Eur. J.

ページ2754～2760

発行年

2

雑誌

020

巻号

論文課題

meso‐Diazacorrphycenes: Neighboring Effect of Two Nitrogen Atoms

著者名

A. Yagi et al.

雑誌名Chem. Eur. J.

ページ8210～8213

発行年

226, 12

雑誌

巻号

26, 37

著者名

J. Longevial etal.

雑誌名

Dalton Trans.

ページ

14786～14789

発行年

2020巻号

of10,20-49, 42

論文課題

Dual Emission of a Free‐Base 5‐Oxaporphyrinium Cation from its cis‐ and trans‐NHTautomers

著者名

A. Takiguchi etal.

雑誌名

Angew. Chem. Int. Ed.

ページ2915～2919

発行年

202

1

巻号

60, 6

論文課題

A Heme-Acquisition Protein Reconstructed with a Cobalt 5-Oxaporphyrinium Cation and Its
Growth-Inhibition Activity Toward Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa

著者名

A. Takiguchi et 雑誌名al.

雑誌

0Site-selective
halogenationon
meso-mesityl
substituentsdimesityl-5,15-diazaporphyrins with an AuX3/AgOTf combination

雑誌

2

論文課題

雑誌

0ページe202112456

発行年

Angew. Chem. Int. Ed.
2022

巻号

61, 7

英文抄録 （100 語～200 語程度にまとめてください。）
Photodynamic therapy (PDT) is an invasive cancer treatment, which employs photosensitizers (PS)and light to generate reactive oxygen species (ROS), which induces cancer cell death. To enhance theefficacy of PDT treatment, effective accumulation of PS in the cancer cells is essential. Introduction ofsugar functionality is often effective to enhance the internalization of PS in the cancer cells. We haverecently reported that 10,20-dimesityl-5,15-diazaporphyrin (DAP) exhibited the promising PDT activity.
In the present study, we introduced sugar units on DAP to improve the PDT performance.
We have achieved the introduction of sugar units on the peripheral aryl groups of DAP throughselective bromination and Suzuki–Miyaura coupling reaction. The obtained sugar-functionalized DAP
were soluble in aqueous media to exhibit excellent PDT activity toward human breast cancer cells at
nanomolar concentrations under near infrared irradiation.

- 2 -研究代表者名

忍久保 洋

共同研究者
氏名（漢字）

三宅 由寛（カタカナ）

ミヤケ ヨシヒロ（英文）Yoshihiro Miyake

所属機関・職名

名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻・准教授

（漢字）
氏
名

（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名- 3 -