WO2022220232A1 - すい臓がん検出用蛍光プローブ - Google Patents
すい臓がん検出用蛍光プローブ Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022220232A1 WO2022220232A1 PCT/JP2022/017566 JP2022017566W WO2022220232A1 WO 2022220232 A1 WO2022220232 A1 WO 2022220232A1 JP 2022017566 W JP2022017566 W JP 2022017566W WO 2022220232 A1 WO2022220232 A1 WO 2022220232A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pancreatic cancer
- fluorescent probe
- tissue
- cancer
- residue
- Prior art date
Links
- 206010061902 Pancreatic neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 83
- 208000015486 malignant pancreatic neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 83
- 201000002528 pancreatic cancer Diseases 0.000 title claims abstract description 83
- 208000008443 pancreatic carcinoma Diseases 0.000 title claims abstract description 83
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 80
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 38
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 31
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 claims description 30
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 30
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 28
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 claims description 16
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 claims description 10
- 125000003630 glycyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 9
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000001500 prolyl group Chemical group [H]N1C([H])(C(=O)[*])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 9
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 7
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- VEYYWZRYIYDQJM-UHFFFAOYSA-N n-α-acetyllysine Chemical group CC(=O)NC(C(O)=O)CCCCN VEYYWZRYIYDQJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002674 endoscopic surgery Methods 0.000 claims description 5
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 3
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 3
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 3
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 3
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000001909 leucine group Chemical group [H]N(*)C(C(*)=O)C([H])([H])C(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001493 tyrosinyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 claims description 3
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 84
- -1 n-octyl Chemical group 0.000 description 21
- 108010067722 Dipeptidyl Peptidase 4 Proteins 0.000 description 12
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 12
- 102100025012 Dipeptidyl peptidase 4 Human genes 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 9
- 210000004923 pancreatic tissue Anatomy 0.000 description 9
- 210000002563 splenic artery Anatomy 0.000 description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 8
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 7
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 6
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 238000007490 hematoxylin and eosin (H&E) staining Methods 0.000 description 5
- 238000011532 immunohistochemical staining Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 102100036969 Dipeptidyl peptidase 9 Human genes 0.000 description 3
- 101710087005 Dipeptidyl peptidase 9 Proteins 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 230000009400 cancer invasion Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000011227 neoadjuvant chemotherapy Methods 0.000 description 3
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 3
- INZOTETZQBPBCE-NYLDSJSYSA-N 3-sialyl lewis Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@H]([C@H](O)CO)[C@@H]([C@@H](NC(C)=O)C=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@]2(O[C@H]([C@H](NC(C)=O)[C@@H](O)C2)[C@H](O)[C@H](O)CO)C(O)=O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 INZOTETZQBPBCE-NYLDSJSYSA-N 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 2
- 108010022366 Carcinoembryonic Antigen Proteins 0.000 description 2
- 102100025475 Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 5 Human genes 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100036968 Dipeptidyl peptidase 8 Human genes 0.000 description 2
- 101710087011 Dipeptidyl peptidase 8 Proteins 0.000 description 2
- 102000001301 EGF receptor Human genes 0.000 description 2
- 108060006698 EGF receptor Proteins 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 208000035346 Margins of Excision Diseases 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000012632 fluorescent imaging Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 208000014829 head and neck neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 230000002055 immunohistochemical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011503 in vivo imaging Methods 0.000 description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N lichenxanthone Natural products COC1=CC(O)=C2C(=O)C3=C(C)C=C(OC)C=C3OC2=C1 QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 108010058566 130-nm albumin-bound paclitaxel Proteins 0.000 description 1
- JNGRENQDBKMCCR-UHFFFAOYSA-N 2-(3-amino-6-iminoxanthen-9-yl)benzoic acid;hydrochloride Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[NH2+])C=C2OC2=CC(N)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O JNGRENQDBKMCCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 88755TAZ87 Chemical compound NCC(=O)CCC(O)=O ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052747 Adenocarcinoma pancreas Diseases 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001333 Colorectal Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 208000000461 Esophageal Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 101710107035 Gamma-glutamyltranspeptidase Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 101710173228 Glutathione hydrolase proenzyme Proteins 0.000 description 1
- 238000000585 Mann–Whitney U test Methods 0.000 description 1
- 206010030155 Oesophageal carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 101150114468 TUB1 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000024770 Thyroid neoplasm Diseases 0.000 description 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical class CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960002749 aminolevulinic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- KVUAALJSMIVURS-ZEDZUCNESA-L calcium folinate Chemical compound [Ca+2].C1NC=2NC(N)=NC(=O)C=2N(C=O)C1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC([O-])=O)C([O-])=O)C=C1 KVUAALJSMIVURS-ZEDZUCNESA-L 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000002837 carbocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 230000000973 chemotherapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000009109 curative therapy Methods 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002933 cyclohexyloxy group Chemical group C1(CCCCC1)O* 0.000 description 1
- 125000001887 cyclopentyloxy group Chemical group C1(CCCC1)O* 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
- 201000004101 esophageal cancer Diseases 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 102000006640 gamma-Glutamyltransferase Human genes 0.000 description 1
- SDUQYLNIPVEERB-QPPQHZFASA-N gemcitabine Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1C(F)(F)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 SDUQYLNIPVEERB-QPPQHZFASA-N 0.000 description 1
- 229960005277 gemcitabine Drugs 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000002333 glycines Chemical class 0.000 description 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M indocyanine green Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCCN1C2=CC=C3C=CC=CC3=C2C(C)(C)C1=CC=CC=CC=CC1=[N+](CCCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=C(C=CC=C3)C3=C2C1(C)C MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960004657 indocyanine green Drugs 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002608 insulinlike Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004491 isohexyl group Chemical group C(CCC(C)C)* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 210000001365 lymphatic vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000007433 macroscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M methanesulfonate group Chemical class CS(=O)(=O)[O-] AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000002780 morpholines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002757 morpholinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940126619 mouse monoclonal antibody Drugs 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001298 n-hexoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229960001592 paclitaxel Drugs 0.000 description 1
- 201000002094 pancreatic adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 150000003053 piperidines Chemical class 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- MYFATKRONKHHQL-UHFFFAOYSA-N rhodamine 123 Chemical compound [Cl-].COC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=CC(=[NH2+])C=C2OC2=CC(N)=CC=C21 MYFATKRONKHHQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 1
- RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N taxol Chemical compound O([C@@H]1[C@@]2(C[C@@H](C(C)=C(C2(C)C)[C@H](C([C@]2(C)[C@@H](O)C[C@H]3OC[C@]3([C@H]21)OC(C)=O)=O)OC(=O)C)OC(=O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)O)C(=O)C1=CC=CC=C1 RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical class CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011200 topical administration Methods 0.000 description 1
- 201000007423 tubular adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
- C07K5/06—Dipeptides
- C07K5/06008—Dipeptides with the first amino acid being neutral
- C07K5/06017—Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
Definitions
- the present invention relates to a fluorescent probe for pancreatic cancer detection and a method for detecting pancreatic cancer cells or cancer tissues using the same.
- Pancreatic cancer is one of the major life-threatening diseases (eg, Non-Patent Document 1).
- Non-Patent Document 1 Despite recent advances in chemotherapy and radiotherapy, complete resection of cancer tissue remains the mainstay of curative therapy (2-3).
- Non-Patent Document 4 it may be more difficult to identify viable cancer tissue even by pathological examination of resected specimens (Non-Patent Document 5).
- Urano, and collaborators reported a new fluorescence imaging technique using activatable probes.
- This probe is initially non-fluorescent, but emits a visible fluorescent signal upon hydrolysis by ⁇ -glutamyl transpeptidase overexpressed in cancer cells (Non-Patent Document 6). Since then, more than 400 activatable fluorescent probes consisting of fluorescent substances such as amino acids or glucose and hydroxymethylrhodamine green (HMRG) have been developed (7-8) and are used for breast, esophageal and liver cancer. , lung, head and neck, colorectal and thyroid cancers.
- HMRG hydroxymethylrhodamine green
- An object of the present invention is to provide a fluorescent probe that can specifically detect pancreatic cancer. Another object of the present invention is to provide a method for detecting pancreatic cancer cells or cancer tissue using the fluorescent probe.
- the present inventors collected cancer tissue fragments and non-cancerous pancreatic tissue fragments from resected pancreatic cancer specimens, prepared lysates, and used an enzyme probe library consisting of approximately 400 types of HMRG derivative probes to identify pancreatic cancer. As a result of searching for a fluorescent probe that can be specifically detected, the present inventors have found that an HMRG derivative probe having a specific structure can specifically detect pancreatic cancer, and completed the present invention.
- a fluorescent probe for detecting pancreatic cancer comprising a compound represented by the following general formula (I) or a salt thereof.
- R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 4 identical or different substituents bonded to the benzene ring
- R2 , R3 , R4 , R5 , R6 , and R7 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or a halogen atom
- R 8 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
- X represents a C 1 -C 3 alkylene group
- A is a proline residue
- B is an amino acid residue selected from glycine, leucine, proline, tyrosine or N ⁇ -acetyl-lysine residues
- A is linked to NH in the adjacent formula by forming an amide bond
- B is linked to A by forming an amide bond.
- R1 , R2 , R3, R4 , R5, R6 , R7 , R8, R9 and R10 are hydrogen atoms, and X is a methylene group, [ 1 ] or [ 2].
- a fluorescent probe for detecting pancreatic cancer comprising a compound or a salt thereof selected from the following group.
- [6] A pancreatic cancer detection kit comprising the fluorescent probe of any one of [1] to [4].
- a composition for diagnosing pancreatic cancer comprising the fluorescent probe of any one of [1] to [4].
- the composition for diagnosing pancreatic cancer according to [7] which is used for cancer surgical treatment or cancer examination.
- the composition for diagnosing pancreatic cancer according to [8], wherein the cancer surgical treatment is open surgery or endoscopic surgery.
- a method for detecting cancerous cells or tissue in the pancreas comprising: [11] A method for detecting pancreatic cancer, comprising the steps of (a) applying the fluorescent probe according to any one of [1] to [4] to a clinical specimen of pancreatic cancer, and (b) The method, comprising measuring a fluorescence image of a clinical specimen of pancreatic cancer to which the fluorescent probe is applied.
- (a) applying a fluorescent probe containing a compound represented by the following general formula (I) or a salt thereof to a specimen surgically excised from the pancreas of a subject; and (b) the fluorescence A method of determining the presence of pancreatic cancer cells and/or identifying the extent of pancreatic cancer tissue in a subject comprising measuring a fluorescent image of a resected specimen to which a probe has been applied.
- R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 4 identical or different substituents bonded to the benzene ring
- R2 , R3 , R4 , R5 , R6 , and R7 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or a halogen atom
- R 8 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
- X represents a C 1 -C 3 alkylene group
- A is a proline residue
- B is an amino acid residue selected from glycine, leucine, proline, tyrosine or N ⁇ -acetyl-lysine residues
- A is linked to NH in the adjacent formula by forming an amide bond
- B is linked to A by forming an amide bond.
- the present invention can provide a fluorescent probe that can specifically detect pancreatic cancer. Further, by using the fluorescent probe of the present invention, a method for detecting pancreatic cancer cells or cancer tissue can be provided.
- the fluorescent probe for detecting pancreatic cancer of the present invention enables real-time identification of viable pancreatic cancer tissue in human resected specimens.
- a method for determining the presence of pancreatic cancer cells in a subject and/or identifying the extent of pancreatic cancer tissue during surgical treatment of pancreatic cancer by using the fluorescent probes of the present invention can provide. This makes it possible to clearly distinguish cancerous tissue from surrounding non-cancerous tissue as a fluorescent region in a specimen surgically excised from the subject's pancreas.
- cancer infiltration that cannot be confirmed with the naked eye may occur around blood vessels such as the splenic artery. It is possible to visualize cancer infiltration around blood vessels that cannot be confirmed with the naked eye, which can reduce the amount of cancer left behind during surgery.
- FI enhancement of candidate probes in primary selection using lysates obtained from pancreatic cancer patients TBR based on FI increase 30 minutes after administration of five probes to tissue fragments is shown.
- Figure 2 shows the trend of FI increase in cancer and non-cancerous tissue fragments after GP-HMRG administration.
- Fluorescent imaging patient #2 on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing a uniform increase in fluorescent signal in pancreatic cancer tissue.
- Fluorescent imaging (patient #6) on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing a heterogeneous increase in fluorescent signal in pancreatic cancer tissue.
- Fluorescence imaging (patient #8) on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing cancer invasion into the splenic artery. The time course of the fluorescence intensity of GP-HMRG upon addition of each enzyme is shown.
- halogen atom means a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
- alkyl may be straight chain, branched chain, cyclic, or an aliphatic hydrocarbon group consisting of a combination thereof.
- the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited . ). When the number of carbon atoms is specified, it means “alkyl” having the number of carbon atoms within the specified range.
- C 1-8 alkyl includes methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neo-pentyl, n-hexyl, isohexyl, n-heptyl, n-octyl and the like are included.
- an alkyl group may have one or more optional substituents.
- substituents include, but are not limited to, alkoxy groups, halogen atoms, amino groups, mono- or di-substituted amino groups, substituted silyl groups, acyl groups, and the like.
- alkyl group When an alkyl group has more than one substituent, they may be the same or different.
- alkyl moieties of other substituents containing alkyl moieties eg, alkoxy groups, arylalkyl groups, etc.
- substituents include, but are not limited to, alkyl groups, alkoxy groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, sulfo groups, amino groups, alkoxycarbonyl groups, oxo groups, and the like. . These substituents may further have a substituent. Examples of such groups include, but are not limited to, halogenated alkyl groups, dialkylamino groups, and the like.
- alkoxy group refers to a structure in which the aforementioned alkyl group is bonded to an oxygen atom, and examples thereof include saturated alkoxy groups that are linear, branched, cyclic, or a combination thereof.
- methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, cyclopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, cyclobutoxy, cyclopropylmethoxy, n- Pentyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclopropylethyloxy group, cyclobutylmethyloxy group, n-hexyloxy group, cyclohexyloxy group, cyclopropylpropyloxy group, cyclobutylethyloxy group, cyclopentylmethyloxy group and the like are preferred. Examples include:
- alkylamino and arylamino mean an amino group in which the hydrogen atom of the -NH2 group is replaced with one or two of the above alkyl or aryl. Examples include methylamino, dimethylamino, ethylamino, diethylamino, ethylmethylamino, benzylamino and the like.
- alkylthio and arylthio mean groups in which a hydrogen atom of a --SH group is replaced with the above alkyl or aryl. Examples include methylthio, ethylthio, benzylthio and the like.
- ring structure means a heterocyclic or carbocyclic group when formed by the combination of two substituents, and such groups may be saturated, unsaturated, or aromatic. can be.
- substituents can form a ring structure with another substituent, and when such substituents are attached, the skilled artisan will appreciate the particular substitution, e.g. is formed.
- One embodiment of the fluorescent probe for detecting pancreatic cancer of the present invention is a fluorescent probe for detecting pancreatic cancer containing a compound represented by the following general formula (I) or a salt thereof (hereinafter referred to as "the fluorescent probe of the present invention (also called a probe).
- R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 4 substituents bonded to a benzene ring.
- substituents include, but are not limited to, alkyl groups, alkoxy groups, halogen atoms, amino groups, mono- or di-substituted amino groups, substituted silyl groups, acyl groups, and the like.
- the benzene ring has two or more substituents, they may be the same or different.
- a hydrogen atom is preferred as R 1 .
- R2 , R3 , R4 , R5 , R6 , and R7 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or a halogen atom. It is preferred that R 2 and R 7 are hydrogen atoms. It is also preferred that R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms. More preferably, all of R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms.
- R 8 , R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 8 and R 9 represent an alkyl group, they may be the same or different.
- R 8 and R 9 are hydrogen atoms
- R 8 is an alkyl group and R 9 is preferably a hydrogen atom
- R 8 and R 9 are hydrogen atoms is more preferred.
- R 10 is preferably a hydrogen atom.
- X represents a C 1 -C 3 alkylene group.
- the alkylene group may be either a linear alkylene group or a branched alkylene group. Examples include a methylene group (--CH 2 --), an ethylene group (--CH 2 --CH 2 --), a propylene group (--CH 2 --CH 2 --CH 2 --), and a branched alkylene group --CH ( CH 3 )—, —CH 2 —CH(CH 3 )—, —CH(CH 2 CH 3 )—, and the like can also be used. Among these, a methylene group or an ethylene group is preferred, and a methylene group is more preferred.
- a in general formula (I) is a proline residue.
- a screening test was performed using an enzyme probe library consisting of about 400 kinds of HMRG derivative probes. A trend was found to show significant differences and ratios between FI increases in cancer and non-cancer lysates.
- the above Xaa (B in general formula (I)) is a glycine residue, a glutamic acid residue, a leucine residue, a proline residue, a tyrosine residue, or N ⁇ -acetyl-lysine. It was found to be an amino acid residue selected from residues. Furthermore, among these amino acid residues, B is preferably a glycine residue, a leucine residue, a proline residue, a tyrosine residue or an N ⁇ -acetyl-lysine residue, with a glycine residue being particularly preferred.
- A is linked to NH in the adjacent formula by forming an amide bond
- B is linked to A by forming an amide bond.
- the compound represented by general formula (I) may exist as a salt.
- Such salts include base addition salts, acid addition salts, amino acid salts and the like.
- base addition salts include metal salts such as sodium salts, potassium salts, calcium salts and magnesium salts, ammonium salts, or organic amine salts such as triethylamine salts, piperidine salts and morpholine salts.
- examples thereof include mineral acid salts such as hydrochlorides, sulfates and nitrates, and organic acid salts such as carboxylates, methanesulfonates, p-toluenesulfonates, citrates and oxalates.
- Glycine salt etc. can be illustrated as an amino acid salt. However, it is not limited to these salts.
- the compound represented by the general formula (I) may have one or more asymmetric carbon atoms depending on the type of substituent, and stereoisomers such as optical isomers or diastereoisomers are present. sometimes. All stereoisomers in pure form, any mixtures of stereoisomers, racemates, etc. are included within the scope of the present invention.
- the compound represented by general formula (I) or a salt thereof may exist as a hydrate or solvate, and any of these substances are included within the scope of the present invention.
- the type of solvent that forms the solvate is not particularly limited, but examples include solvents such as ethanol, acetone, and isopropanol.
- the compound represented by the general formula (I), for example, has amino groups at the 3- and 6-positions, using a xanthene compound having a 2-carboxyphenyl group or a 2-alkoxycarbonylphenyl group at the 9-position as a starting material.
- a xanthene compound having a 2-carboxyphenyl group or a 2-alkoxycarbonylphenyl group at the 9-position can be easily produced by converting a 2-carboxyphenyl group or a 2-alkoxycarbonylphenyl group at the 9-position to a hydroxyalkyl group and then acylating the amino group at the 3-position.
- Examples of the 3,6-diaminoxanthene compound that can be used as a raw material include, for example, Rhodamine 110 and Rhodamine 123, which are both commercially available. An appropriate xanthene compound can be selected accordingly.
- the fluorescent probe of the present invention may be used as a composition by blending additives that are commonly used for preparing reagents, if necessary.
- additives such as dissolution aids, pH adjusters, buffers, and tonicity agents can be used, and the blending amounts of these can be appropriately selected by those skilled in the art. be.
- These compositions can be provided as a composition in an appropriate form such as a mixture of powder forms, a freeze-dried product, granules, tablets, liquids, and the like.
- the compound represented by the general formula (I) or a salt thereof may be used as it is. may be used.
- additives for using the reagent in a physiological environment additives such as dissolution aids, pH adjusters, buffers, and tonicity agents can be used, and the amount of these additives can be appropriately selected by those skilled in the art. It is possible.
- These compositions are generally provided as compositions in suitable forms such as powdered mixtures, lyophilized products, granules, tablets, and liquids. can be applied by dissolving in
- the fluorescent probe of the present invention can be used, for example, during surgery, during examination, and after surgery.
- the term "surgery” includes any surgery, including endoscopic or laparoscopic surgery.
- the term “examination” includes examination using an endoscope, treatment such as excision and sampling of tissue accompanying the examination, and examination performed on tissue separated and collected from a living body. These terms should be interpreted in the broadest sense and not exclusive in any way.
- cancer tissue means any tissue containing cancer cells.
- tissue should be interpreted in the broadest sense, including a part or the whole of an organ, and should not be interpreted restrictively in any way.
- diagnosis should be interpreted in the broadest sense, including macroscopically or microscopically confirming the presence of cancerous tissue in any living body site.
- One aspect of the present invention is a composition for detecting pancreatic cancer, containing the fluorescent probe of the present invention.
- pancreatic cancer diagnostic composition comprising the fluorescent probe of the present invention.
- Another aspect of the present invention is a composition for diagnosing pancreatic cancer used for cancer surgical treatment or cancer examination, containing the fluorescent probe of the present invention.
- cancer surgical treatment includes open surgery and endoscopic surgery.
- Detection method using fluorescent probe comprises a step of applying the fluorescent probe of the present invention to a tissue taken from the pancreas of a subject; A step of irradiating the tissue after application with excitation light, and a step of detecting fluorescence from the tissue, A method for detecting pancreatic cancer cells or tissue comprising:
- the subject includes humans and mammals other than humans (eg, dogs, cats, etc.).
- step (a) In order to apply the fluorescent probe to the tissue collected from the pancreas of the subject in the above step (a), for example, using a lysate prepared from a cancerous or non-cancerous tissue sample, for example, wells of a 384 plate, etc. This includes, but is not limited to, applying to
- Another embodiment of the present invention is a method for detecting pancreatic cancer, comprising the steps of (a) applying the fluorescent probe of the present invention to a clinical sample of pancreatic cancer, and (b) the fluorescent probe measuring the fluorescence image of a clinical specimen of pancreatic cancer to which is applied.
- step (a) above can be performed, for example, by spraying a solution of the fluorescent probe locally or entirely onto the clinical sample.
- the detection method and detection method of the present invention can further include observing the fluorescence response using fluorescence imaging means.
- fluorescence imaging means As means for observing the fluorescence response, a fluorometer having a wide measurement wavelength can be used, but the fluorescence response can also be visualized using fluorescence imaging means capable of displaying a two-dimensional image. By using the means of fluorescence imaging, the fluorescence response can be visualized in two dimensions, so that cancer cells or tissues can be visualized instantaneously.
- a device known in the art can be used as the fluorescence imaging device.
- it is also possible to detect the reaction between the sample to be measured and the fluorescent probe by means of a change in the ultraviolet-visible absorption spectrum (for example, a change in absorbance at a specific absorption wavelength).
- the method of using the fluorescent probe of the present invention is not particularly limited, and it can be used in the same manner as conventionally known fluorescent probes.
- the compound of the present invention or a salt thereof is added to an aqueous medium such as physiological saline or a buffer solution, or a mixture of a water-miscible organic solvent such as ethanol, acetone, ethylene glycol, dimethylsulfoxide and dimethylformamide and an aqueous medium. is dissolved, the solution is added to an appropriate buffer containing cells or tissues, and the fluorescence spectrum is measured.
- the fluorescent probe of the present invention may be used in the form of a composition in combination with suitable additives.
- the concentration of the compound of the present invention in the fluorescent probe of the present invention can be determined appropriately according to the type of cells to be measured, the measurement conditions, and the like.
- Another embodiment of the present invention is a kit for detecting pancreatic cancer cells or tissues, containing the fluorescent probe of the present invention.
- the fluorescent probe of the present invention is usually prepared as a solution. It can also be applied by dissolving in distilled water for injection or an appropriate buffer solution.
- kit may contain other reagents and the like as necessary.
- additives such as dissolution aids, pH adjusters, buffers, tonicity agents, and the like can be used, and the amount of these additives can be appropriately selected by those skilled in the art.
- the applied concentration of the fluorescent probe of the present invention is not particularly limited, but for example, a solution with a concentration of about 0.1 to 10 ⁇ M can be applied.
- Another embodiment of the present invention comprises: Determining the presence of pancreatic cancer cells in a subject, comprising applying a fluorescent probe comprising the represented compound or a salt thereof, and (b) measuring a fluorescent image of a resection specimen to which said fluorescent probe is applied. and/or identifying the range of pancreatic cancer tissue (hereinafter also referred to as "the identification method of the present invention, etc.”).
- the subject includes humans and mammals other than humans (eg, dogs, cats, etc.).
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , X, A, and B are as described in detail above.
- B in general formula (I) is a glycine residue.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are hydrogen atoms and X is preferably a methylene group.
- the identification method and the like of the present invention can further include visualizing the fluorescence image using fluorescence imaging means.
- the details of the fluorescence imaging means are as described in the detection method and detection method of the present invention.
- the identification method, etc. of the present invention can be performed during surgical treatment of pancreatic cancer.
- surgical treatment of pancreatic cancer includes open wound surgery and endoscopic surgery.
- the fluorescent region is the surrounding cancer tissue. It becomes possible to distinguish clearly from non-cancerous tissue.
- the identification method and the like of the present invention it is possible to identify cancer tissue rapidly and in real time based on the viability of cancer cells. As a result, it is possible to reduce the number of pathological examinations of tissues suspected of having cancer during surgery.
- cancer infiltration that cannot be confirmed with the naked eye may occur around blood vessels such as the splenic artery. It is possible to visualize cancer infiltration that cannot be confirmed with the naked eye around blood vessels, and this can reduce the amount of cancer left behind during surgery.
- fluorescence imaging such as by the identification method of the present invention, can visualize the spread of viable pancreatic cancer cells in real time, which is useful for intraoperative diagnosis of surgical margins and preoperative endoscopic evaluation of intraductal lesions. It is also useful for
- tissue pieces were collected from resected specimens of patients who underwent radical resection for pancreatic cancer. (Informed consent was obtained in the previous case before collection)
- Non-Patent Documents 6 to 8 lysates prepared from tissue fragments of cancerous and non-cancerous regions were mixed with fluorescent probes, respectively, and the increase in fluorescence intensity was measured. , candidate fluorescent probes were selected. Briefly, 5 ⁇ L of lysate (protein concentration: 0.20 mg/dL) was dropped into wells of a black 384 plate containing 15 ⁇ L of a library of dipeptide-HMRG compounds (Non-Patent Document 8). Final concentrations of candidate probes and lysate proteins were 1.0 ⁇ M and 0.050 mg/dL, respectively.
- FI fluorescence intensity
- FI was calculated by extracting fluorescence images at 540 nm and subtracting the mean fluorescence value of the region of interest (ROI) at 30 min from the fluorescence intensity of the same region at 1 min.
- ROI region of interest
- TBR tumor/background ratio
- DPP-IV Dipeptidyl peptidase 4
- its analogous enzyme was considered to be the target enzyme overexpressed in pancreatic cancer tissue.
- F-7000 Hitachi (Tokyo)
- human recombinant DPP-IV 50 ⁇ L; D4943, Sigma-Aldrich
- DPP-VIII 1.0 ⁇ g; ab162872, abcam
- DPP-IX 1.0 ⁇ g ; ab79621, abcam
- Excitation and emission wavelengths were set at 495 and 525 nm, respectively.
- DPP-IV expression in cut surfaces of surgical resection specimens was assessed by immunohistochemical (IHC) staining.
- the antibody used was an anti-DPP-IV mouse monoclonal antibody (TA500733; Origene Technologies Inc. (Rockville, Md.)).
- Antigen retrieval was performed at 110° C. for 15 minutes.
- the concentration of anti-DPP-IV antibody was 1:100, and incubation was carried out at 4°C overnight.
- IHC staining results were evaluated by a pathologist (MT) blinded to the fluorescence imaging results.
- MT pathologist
- Example 1 Primary and secondary probe screening 5
- a fluorescent probe (XaaP-HMRG) consisting of a dipeptide with a proline at the C-terminus that binds to HMRG with amide bonds was used to detect cancer.
- Fig. 1A There was a tendency for the difference and the increase ratio to be large between the increase in FI and the non-cancer lysate (Fig. 1A).
- five probes (AcKP-, GP-, LP-, PP-, and YP-HMRG) were selected as candidate probes and advanced to secondary screening.
- secondary screening cancerous and non-cancerous tissue pieces were collected from 11 patients.
- FIG. 1 shows the FI enhancement of candidate probes in primary and secondary screens using lysates and tissue sections obtained from pancreatic cancer patients.
- fluorescence imaging using lysates from five patients detected six types of probes (AcKP-, EP -, GP-, LP-, PP-, and YP-HMRG) showed a significant increase in FI in cancer tissue (C, solid line) in contrast to non-cancerous tissue (N, dotted line).
- FIG. 1B shows the FI increase 30 minutes after each probe administration for the tissue strips.
- the plot on the left is the result for cancerous tissue and the plot on the right is the result for non-cancerous tissue.
- the FI increase ratio of GP-HMRG cancer/non-cancerous area was AcKP-HMRG (0.95-1.36), LP-HMRG (1.10-2.38), PP-HMRG (2.37- 3.20) and among the remaining candidates including YP-HMRG (1.62-3.01) (range, 2.70-6.10). Bars indicate median values.
- FIG. 1C shows changes in FI increase over time in cancer and non-cancerous tissue fragments after administration of GP-HMRG.
- GP-HMRG was selected as a pancreatic cancer-labeling fluorescent probe, and the ability of fluorescence imaging to detect cancer was evaluated using surgically resected specimens.
- Example 2 Fluorescence Imaging of Whole Surgical Specimens Using GP-HMRG The cancer detectability of fluorescence imaging was evaluated by spraying GP-HMRG on cut surfaces of whole surgical specimens of 8 pancreatic adenocarcinoma patients immediately after resection. Patient backgrounds are summarized in Table 1. Neoadjuvant chemotherapy (NAC) with gemcitabine and nab-paclitaxel was indicated in two patients. Three patients were treated for diabetes but did not receive a DPP-IV inhibitor preoperatively.
- DM diabetes
- NAC preoperative chemotherapy
- PD pancreaticoduodenectomy
- DP tail pancreatectomy
- DP-CAR tail pancreatectomy pancreatectomy with celiac axis resection
- TBR tumor/background ratio
- tub 1/tub 2 well/moderately differentiated tubular adenocarcinoma adenocarcinoma
- por poorly differentiated adenocarcinoma
- the average TBR of fluorescence images 30 minutes after GP-HMRG spraying was 1.96 (range, 1.31-2.04).
- patient numbers: 1, 2, 4 and 5 with TBR ranging from 1.93 to 3.10, the fluorescence signal of the cancer tissue was nearly uniform and macroscopically distinct from the surrounding pancreatic tissue. were identifiable (Fig. 2).
- FIG. 2 shows fluorescence imaging (patient #2) on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing a uniform increase in fluorescence signal in pancreatic cancer tissue.
- FIG. 2A shows preoperative contrast-enhanced CT (arrow) of pancreatic body cancer.
- FIG. 2B shows the macroscopic image OR of the DP specimen after making a section of the tumor, and C is an enlarged view of the section containing the tumor.
- FIG. 2D shows the increase in fluorescence signal after spraying GP-HMRG on the cut surface.
- FIG. 2E shows a fluorescence image (left) and a pseudo-real color image (right) of the cut surface 30 minutes after probe administration.
- FIG. 2F shows the relationship between fluorescence signal and distribution of cancer tissue (solid white line) and surrounding pancreatic tissue (dotted white line) based on the macroscopic image (B) of the sample.
- FIG. 2G shows a low-magnification histopathological image of hematoxylin-eosin (H&E) staining corresponding to the fluorescent image (left, dashed lines indicate cancer borders). Magnifications of H&E and IHC staining of DPP-IV in cancer tissue (red) and pancreatic tissue (blue) are also shown (right). Scale bar is 100 ⁇ m.
- FIG. 3 shows fluorescence imaging (patient #6) on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing a heterogeneous increase in fluorescence signal in pancreatic cancer tissue.
- FIG. 3A shows preoperative contrast-enhanced CT (arrow) of pancreatic head cancer.
- FIG. 3B shows a gross image of a PD specimen (left) and a section along the dotted line containing the tumor (right).
- FIG. 3C shows the increase in fluorescence signal after sprinkling GP-HMRG on the cut surface.
- FIG. 3D shows the relationship between fluorescence signals and distribution of cancer tissue (solid white line) and peripheral pancreatic tissue (dotted white line) based on the macroscopic image (B) of the sample.
- FIG. 3E is a low-magnification histopathological image of H&E staining corresponding to the fluorescence image (left, dotted line indicates cancer border). Magnifications of DPP-IV H&E and IHC staining in cancer tissue (solid white line) and pancreatic tissue (dotted white line) are also shown (right). Scale bar is 100 ⁇ m.
- FIG. 4 shows fluorescence imaging (patient #8) on a whole surgical specimen using GP-HMRG showing cancer invasion into the splenic artery.
- FIG. 4A shows preoperative contrast-enhanced CT (arrow) of pancreatic body cancer.
- Figure 4B is a macroscopic image of a DP specimen (left) and a section along the dotted line containing the tumor (right). indicates
- FIG. 4C shows the increase in fluorescence signal after spraying GP-HMRG on the cut surface and the pseudo-real color image at 30 minutes.
- FIG. 4D shows the relationship between fluorescence signals and distribution of cancer tissue (solid white line) and peripheral pancreatic tissue (dotted white line) based on the macroscopic image (B) of the sample. Arrows indicate the splenic artery.
- FIG. 4A shows preoperative contrast-enhanced CT (arrow) of pancreatic body cancer.
- Figure 4B is a macroscopic image of a DP specimen (left) and a section along the dotted line
- 4E shows a low-magnification histopathological image of H&E staining corresponding to the fluorescence image (left, dashed lines indicate cancer borders). Fluorescent (red) and minor fluorescent (black) portions of the main tumor by DPP-IV H&E and IHC staining, viable cancer infiltrates around the splenic arteries (green), and enlarged views of non-cancerous pancreatic tissue (blue) are also shown. shown (right). Scale bar is 100 ⁇ m.
- FIG. 5 shows the time course of fluorescence intensity of GP-HMRG when each enzyme was added. Excitation/emission wavelengths were 495 nm/525 nm.
- FIG. 5A shows the result of adding DPP-IV
- FIG. 5B shows the result of adding DPP-VIII
- FIG. 5C shows the result of adding DPP-IX.
- IHC staining on resected samples from 8 patients showed no obvious difference in the expression level of DPP-IV between cancer tissue and surrounding pancreatic tissue (Table 1 and Table 1). 2-4).
- fluorescence imaging with GP-HMRG has the potential to visualize the spread of viable pancreatic cancer cells in real time, which is useful for intraoperative diagnosis of surgical margins and preoperative endoscopy of intraluminal lesions. It suggests that it is also useful for mirror evaluation.
- a major advantage of using activatable probes is that it allows rapid and real-time identification of cancerous tissue based on enzymatic activity, viability of cancer cells. Indeed, the present study confirmed an increase in fluorescence signal in cancer tissue 1 minute after topical administration of GP-HMRG, and furthermore, FI in cancer tissue decreased, possibly as a result of fibrosis and mucinous changes due to preoperative chemotherapy.
- a fluorescence imaging technique has also been developed for intraoperative identification of pancreatic cancer using a novel fluorophore that targets the factor 1 receptor (IGF-1R).
- these techniques which are based on systemic administration of 'deactivatable' probes, usually require longer intervals for washout of the fluorescent agent from background tissue, which can be activated by intraoperative local administration. can result in a lower TBR compared to the use of simple probes.
- the technology also has potential advantages in elucidating cancer tissue viability and enzymatic activity, which may allow prediction of chemotherapeutic sensitivity and postoperative outcome.
- fluorescence imaging using GP-HMRG enables rapid and real-time visualization of pancreatic cancer based on the enzymatic activity of cancer tissue.
Abstract
【解決課題】 すい臓がんを特異的に検出することができる蛍光プローブを提供すること。 【解決手段】 以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
Description
本発明は、すい臓がん検出用蛍光プローブ、及びこれを用いたすい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法に関わる。
すい臓癌は生命を脅かす主要な疾患の１つである（例えば、非特許文献１）。化学療法および放射線療法の最近の進歩にもかかわらず、癌組織の完全切除は依然として治癒的治療の中心である（非特許文献２～３）。
しかしながら、手術中の癌の広がりの境界を正確に同定することはしばしば困難であり、このことから癌組織の不完全な除去および好ましくない術後生存につながる可能性がある（非特許文献２～３）。特に術前化学療法（非特許文献４）を受けている患者では、切除標本の病理学的検査によっても生存可能な癌組織の同定がより困難になる可能性がある（非特許文献５）。
しかしながら、手術中の癌の広がりの境界を正確に同定することはしばしば困難であり、このことから癌組織の不完全な除去および好ましくない術後生存につながる可能性がある（非特許文献２～３）。特に術前化学療法（非特許文献４）を受けている患者では、切除標本の病理学的検査によっても生存可能な癌組織の同定がより困難になる可能性がある（非特許文献５）。
２０１１年に、本発明者の一人である浦野と共同研究者は、ａｃｔｉｖａｔａｂｌｅ（活性化可能な）型プローブを用いた新たな蛍光イメージング技術を報告した。このプローブは、最初は蛍光を発しないが、がん細胞に過剰発現したγ－グルタミルトランスペプチダーゼによる加水分解の直後に可視蛍光シグナルを発する（非特許文献６）。それ以来、アミノ酸またはグルコースおよびヒドロキシメチルロ－ダミングリーン（ＨＭＲＧ）のような蛍光物質からなる４００以上の活性化可能な蛍光プローブが開発され（非特許文献７～８）、乳癌、食道癌、肝癌、肺癌、頭頸部癌、結腸直腸癌 および甲状腺癌の可視化を可能にした。
しかしながら、すい臓がんを特異的に検出することができる蛍光プローブは未だ開発されていない。
Hidalgo M. Pancreatic cancer. N Engl J Med. 2010 Apr 29; 362(17): 1605-17.
Demir IE, Jager C, Schlitter AM, Konukiewitz B, Stecher L, Schorn S, et al. R0Versus R1 Resection Matters after Pancreaticoduodenectomy, and Less after Distal or Total Pancreatectomy for Pancreatic Cancer. Ann Surg. 2018 Dec; 268(6): 1058-1068.
Tummers WS, Groen JV, Sibinga Mulder BG, Farina-Sarasqueta A, Morreau J, Putter H, et al. Impact of resection margin status on recurrence and survival in pancreatic cancer surgery. Br J Surg. 2019 Jul; 106(8): 1055-1065.
Gillen S, Schuster T, Meyer Zum Buschenfelde C, Friess H, Kleeff J. Preoperative/neoadjuvant therapy in pancreatic cancer: a systematic review and meta-analysis of response and resection percentages. PLoS Med. 2010 Apr 20; 7(4): e1000267.
Verbeke C, Lohr M, Karlsson JS, Del Chiaro M. Pathology reporting of pancreatic cancer following neoadjuvant therapy: challenges and uncertainties. Cancer Treat Rev. 2015 Jan; 41(1): 17-26.
Urano Y, Sakabe M, Kosaka N, Ogawa M, Mitsunaga M, Asanuma D, et al. Rapid cancer detection by topically spraying a γ-glutamyltranspeptidaseactivated fluorescent probe. Sci Transl Med. 2011 Nov 23; 3(110): 110ra119.
Fujita K, Kamiya M, Yoshioka T, Ogasawara A, Hino R, Kojima R, et al. Rapid and Accurate Visualization of Breast Tumors with a Fluorescent Probe Targeting α-Mannosidase 2C1. ACS Cent Sci. 2020 Dec 23; 6(12):2217-2227.
Kuriki et al. in press
本発明は、すい臓がんを特異的に検出することができる蛍光プローブを提供することを目的とする。また、本発明は、当該蛍光プローブを用いたすい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法を提供することも目的とする。
本発明者らは、膵癌切除検体から癌組織片と非癌部膵組織片を採取してライセートを作成し、およそ４００種類のＨＭＲＧ誘導体プローブからなる酵素プローブのライブラリーを用いて、膵癌を特異的に検出し得る蛍光プローブを探索した結果、特定の構造を有するＨＭＲＧ誘導体プローブがすい臓がんを特異的に検出することができることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、
［１］ 以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
（式中、
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。）
［２］Ｂがグリシン残基である、［１］に記載の蛍光プローブ。
［３］Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、［１］又は［２］に記載の蛍光プローブ。
［４］以下の群から選択される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
［５］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用組成物。
［６］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用キット。
［７］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん診断用組成物。
［８］がん外科治療又はがん検査に用いられる［７］に記載のすい臓がん診断用組成物。
［９］前記がん外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である［８］に記載のすい臓がん診断用組成物。
［１０］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを、被検体のすい臓から採取した組織に適用する工程、
適用後の前記組織に対して励起光を照射する工程、及び
前記組織からの蛍光を検出する工程、
を含む、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法。
［１１］すい臓がんを検知する方法であって、（ａ）［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブをすい臓がんの臨床検体に適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用したすい臓がんの臨床検体の蛍光像を測定することを含む、前記方法。
［１２］蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、［１１］に記載の方法。
［１３］（ａ）被検体のすい臓から外科的に切除された標本に、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む蛍光プローブを適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用した切除標本の蛍光像を測定することを含む、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
（式中、
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。）
［１４］Ｂがグリシン残基である、［１３］に記載の方法。
［１５］Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、［１３］又は［１４］に記載の方法。
［１６］蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、［１３］～［１５］のいずれか１項に記載の方法。
［１７］［１３］～［１６］のいずれか１項に記載の方法が、すい臓がんの外科治療中に行われる、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
［１８］前記すい臓がんの外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である、［１７］に記載の方法。
を提供するものである。
［１］ 以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。）
［２］Ｂがグリシン残基である、［１］に記載の蛍光プローブ。
［３］Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、［１］又は［２］に記載の蛍光プローブ。
［４］以下の群から選択される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
［６］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用キット。
［７］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん診断用組成物。
［８］がん外科治療又はがん検査に用いられる［７］に記載のすい臓がん診断用組成物。
［９］前記がん外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である［８］に記載のすい臓がん診断用組成物。
［１０］［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブを、被検体のすい臓から採取した組織に適用する工程、
適用後の前記組織に対して励起光を照射する工程、及び
前記組織からの蛍光を検出する工程、
を含む、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法。
［１１］すい臓がんを検知する方法であって、（ａ）［１］～［４］のいずれか１項に記載の蛍光プローブをすい臓がんの臨床検体に適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用したすい臓がんの臨床検体の蛍光像を測定することを含む、前記方法。
［１２］蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、［１１］に記載の方法。
［１３］（ａ）被検体のすい臓から外科的に切除された標本に、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む蛍光プローブを適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用した切除標本の蛍光像を測定することを含む、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。）
［１４］Ｂがグリシン残基である、［１３］に記載の方法。
［１５］Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、［１３］又は［１４］に記載の方法。
［１６］蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、［１３］～［１５］のいずれか１項に記載の方法。
［１７］［１３］～［１６］のいずれか１項に記載の方法が、すい臓がんの外科治療中に行われる、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
［１８］前記すい臓がんの外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である、［１７］に記載の方法。
を提供するものである。
本発明により、すい臓がんを特異的に検出することができる蛍光プローブを提供することができる。また、本発明の蛍光プローブを用いることで、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法を提供することができる。
本発明のすい臓がん検出用蛍光プローブにより、ヒト切除標本における生存すい臓癌組織のリアルタイム同定が可能である。
本発明のすい臓がん検出用蛍光プローブにより、ヒト切除標本における生存すい臓癌組織のリアルタイム同定が可能である。
また、本発明の蛍光プローブを用いることにより、すい臓がんの外科治療中に、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する方法、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する方法を提供することができる。これにより、被検体のすい臓から外科的に切除された標本において、蛍光領域として癌組織を周囲の非癌組織と明確に識別することが可能となる。
また、術前化学療法を受けた患者では、脾動脈等の血管の周囲で肉眼では確認できない癌浸潤が発生することがあるが、本発明の同定方法を用いると、蛍光イメージングにより脾動脈等の血管の周囲の肉眼では確認できない癌浸潤の可視化が可能であり、これにより手術中のがんの取り残しを低減することが可能である。
また、術前化学療法を受けた患者では、脾動脈等の血管の周囲で肉眼では確認できない癌浸潤が発生することがあるが、本発明の同定方法を用いると、蛍光イメージングにより脾動脈等の血管の周囲の肉眼では確認できない癌浸潤の可視化が可能であり、これにより手術中のがんの取り残しを低減することが可能である。
１．定義
本明細書中において、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を意味する。
本明細書中において、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を意味する。
本明細書中において、「アルキル」は直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれらの組み合わせからなる脂肪族炭化水素基のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数１～２０個（Ｃ１～２０）、炭素数３～１５個（Ｃ３～１５）、炭素数５～１０個（Ｃ５～１０）である。炭素数を指定した場合は、その数の範囲の炭素数を有する「アルキル」を意味する。例えば、Ｃ１～８アルキルには、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ｎｅｏ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、イソヘキシル、ｎ－ヘプチル、ｎ－オクチル等が含まれる。本明細書において、アルキル基は任意の置換基を1個以上有していてもよい。該置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシルなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アルキル基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。アルキル部分を含む他の置換基（例えばアルコシ基、アリールアルキル基など）のアルキル部分についても同様である。
本明細書において、ある官能基について「置換基を有していてもよい」と定義されている場合には、置換基の種類、置換位置、及び置換基の個数は特に限定されず、２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、スルホ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。これらの置換基にはさらに置換基が存在していてもよい。このような例として、例えば、ハロゲン化アルキル基、ジアルキルアミノ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
本明細書中において、「アルコキシ基」とは、前記アルキル基が酸素原子に結合した構造であり、例えば直鎖状、分枝状、環状又はそれらの組み合わせである飽和アルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、シクロプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ－ブトキシ基、ｔ－ブトキシ基、シクロブトキシ基、シクロプロピルメトキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロプロピルエチルオキシ基、シクロブチルメチルオキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロプロピルプロピルオキシ基、シクロブチルエチルオキシ基又はシクロペンチルメチルオキシ基等が好適な例として挙げられる。
本明細書中において、「アルキルアミノ」及び「アリールアミノ」は、－ＮＨ２基の水素原子が上記アルキル又はアリールの１又は２で置換されたアミノ基を意味する。例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、エチルメチルアミノ、ベンジルアミノ等が挙げられる。同様に、「アルキルチオ」及び「アリールチオ」は、－ＳＨ基の水素原子が上記アルキル又はアリールで置換された基を意味する。例えば、メチルチオ、エチルチオ、ベンジルチオ等が挙げられる。
本明細書中において用いられる「アミド」とは、ＲＮＲ’ＣＯ－（Ｒ＝アルキルの場合、アルキルアミノカルボニル－）およびＲＣＯＮＲ’－（Ｒ＝アルキルの場合、アルキルカルボニルアミノ－）の両方を含む。
本明細書中において、「環構造」という用語は、二つの置換基の組み合わせによって形成される場合、複素環または炭素環基を意味し、そのような基は飽和、不飽和、または芳香族であることができる。従って、上記において定義した、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、及びヘテロアリールを含むものである。例えば、シクロアルキル、フェニル、ナフチル、モルホリニル、ピペルジニル、イミダゾリル、ピロリジニル、およびピリジルなどが挙げられる。本明細書中において、置換基は、別の置換基と環構造を形成することができ、そのような置換基同士が結合する場合、当業者であれば、特定の置換、例えば水素への結合が形成されることを理解できる。従って、特定の置換基が共に環構造を形成すると記載されている場合、当業者であれば、当該環構造は通常の化学反応によって形成することができ、また容易に生成することを理解できる。かかる環構造およびそれらの形成過程はいずれも、当業者の認識範囲内である。
２．すい臓がん検出用蛍光プローブ
本発明の１つの実施態様は、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブである（以下「本発明の蛍光プローブ」とも言う）。
本発明の１つの実施態様は、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブである（以下「本発明の蛍光プローブ」とも言う）。
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１個ないし４個の置換基を表す。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。ベンゼン環上に２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。Ｒ１としては水素原子が好ましい。
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表す。Ｒ２及びＲ７が水素原子であることが好ましい。また、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６が水素原子であることも好ましい。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７がいずれも水素原子であることがさらに好ましい。
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。Ｒ８及びＲ９がともにアルキル基を示す場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。例えば、Ｒ８及びＲ９の両者が水素原子である場合、及びＲ８がアルキル基であり、かつＲ９が水素原子である場合が好ましく、Ｒ８及びＲ９の両者が水素原子である場合がさらに好ましい。
また、Ｒ１０は水素原子であることが好ましい。
また、Ｒ１０は水素原子であることが好ましい。
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表す。アルキレン基は直鎖状アルキレン基又は分枝鎖状アルキレン基のいずれであってもよい。例えば、メチレン基（－ＣＨ２－）、エチレン基（－ＣＨ２－ＣＨ２－）、プロピレン基（－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）のほか、分枝鎖状アルキレン基として－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ２－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）－なども使用することができる。これらのうち、メチレン基又はエチレン基が好ましく、メチレン基がさらに好ましい。
本発明の蛍光プローブにおいて、一般式（Ｉ）のＡは、プロリン残基であることが重要である。本研究において、約４００種類のＨＭＲＧ誘導体プローブからなる酵素プローブのライブラリーを用いてスクリーニング試験を行った結果、ＨＭＲＧとアミド結合するＣ末端にプロリンを持つジペプチドから成る蛍光プローブ（ＸａａＰ－ＨＭＲＧが、癌と非癌ライセートにおけるＦＩ増加の間に有意差と比率を示す傾向があることが見出された。
そして、更にスクリーニング試験を行った結果、上記Xａａ（一般式（Ｉ）のＢ）としては、グリシン残基、グルタミン酸残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であることが見出された。更に、これらアミノ酸残基の中でも、Ｂとして、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基が好ましく、グリシン残基であることが特に好ましい。
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。
一般式（Ｉ）の化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
一般式（Ｉ）で表される化合物は塩として存在する場合がある。そのような塩としては、塩基付加塩、酸付加塩、アミノ酸塩などを挙げることができる。塩基付加塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などの金属塩、アンモニウム塩、又はトリエチルアミン塩、ピペリジン塩、モルホリン塩などの有機アミン塩を挙げることができ、酸付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、カルボン酸塩、メタンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩を挙げることができる。アミノ酸塩としてはグリシン塩などを例示することができる。もっとも、これらの塩に限定されることはない。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、置換基の種類に応じて１個または２個以上の不斉炭素を有する場合があり、光学異性体又はジアステレオ異性体などの立体異性体が存在する場合がある。純粋な形態の立体異性体、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体などはいずれも本発明の範囲に包含される。
一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩は、水和物又は溶媒和物として存在する場合もあるが、これらの物質はいずれも本発明の範囲に包含される。溶媒和物を形成する溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、エタノール、アセトン、イソプロパノールなどの溶媒を例示することができる。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、３位及び６位にアミノ基を有し、９位に２－カルボキシフェニル基又は２－アルコキシカルボニルフェニル基を有するキサンテン化合物などを原料として用い、９位の２－カルボキシフェニル基又は２－アルコキシカルボニルフェニル基をヒドロキシアルキル基に変換した後に３位のアミノ基をアシル化することにより容易に製造することができる。原料として使用可能な３，６－ジアミノキサンテン化合物としては、例えば、いずれも市販されているローダミン１１０やローダミン１２３などを例示することができるが、これらに限定されることはなく目的化合物の構造に応じて適宜のキサンテン化合物を選択することができる。
本発明の蛍光プローブは、必要に応じて試薬の調製に通常用いられる添加剤を配合して組成物として用いてもよい。例えば、生理的環境で用いるための添加剤として、溶解補助剤、ｐＨ調節剤、緩衝剤、等張化剤などの添加剤を用いることができ、これらの配合量は当業者に適宜選択可能である。これらの組成物は、粉末形態の混合物、凍結乾燥物、顆粒剤、錠剤、液剤など適宜の形態の組成物として提供され得る。
本発明の蛍光プローブとしては、一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩をそのまま用いてもよいが、必要に応じて、試薬の調製に通常用いられる添加剤を配合して組成物として用いてもよい。例えば、生理的環境で試薬を用いるための添加剤として、溶解補助剤、ｐＨ調節剤、緩衝剤、等張化剤などの添加剤を用いることができ、これらの配合量は当業者に適宜選択可能である。これらの組成物は、一般的には、粉末形態の混合物、凍結乾燥物、顆粒剤、錠剤、液剤など適宜の形態の組成物として提供されるが、使用時に注射用蒸留水や適宜の緩衝液に溶解して適用すればよい。
なお、本発明の蛍光プローブは、例えば手術中、検査中、手術後において用いることができる。本明細書において「手術」の用語は、内視鏡又は腹腔鏡などの鏡視下手術などを含めて、任意の手術を包含する。また、「検査」の用語は、内視鏡を用いた検査及び検査に伴う組織の切除や採取などの処置のほか、生体から分離・採取された組織に対して行う検査などを包含する。これらの用語は最も広義に解釈しなければならず、いかなる意味においても限定的に解釈してはならない。
また、本明細書において、「がん組織」の用語はがん細胞を含む任意の組織を意味している。「組織」の用語は臓器の一部又は全体を含めて最も広義に解釈しなければならず、いかなる意味においても限定的に解釈してはならない。また、本明細書において「診断」の用語は任意の生体部位においてがん組織の存在を肉眼的又は顕微鏡下に確認することを含めて最も広義に解釈する必要がある。
本発明の１つの態様は、本発明の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用組成物である。
また、本発明のもう１つの態様は、本発明の蛍光プローブを含む、すい臓がん診断用組成物である。
また、本発明のもう１つの態様は、本発明の蛍光プローブを含む、がん外科治療又はがん検査に用いられるすい臓がん診断用組成物である。
ここで、がん外科治療には、開創手術及び鏡視下手術が含まれる。
ここで、がん外科治療には、開創手術及び鏡視下手術が含まれる。
３．蛍光プローブを用いた検出方法
本発明のもう１つの実施態様は、本発明の蛍光プローブを、被検体のすい臓から採取した組織に適用する工程、
適用後の前記組織に対して励起光を照射する工程、及び
前記組織からの蛍光を検出する工程、
を含む、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法である。
ここで、被検体には、ヒト、及びヒト以外の哺乳類（例えば、イヌ、ネコ等）が含まれる。
本発明のもう１つの実施態様は、本発明の蛍光プローブを、被検体のすい臓から採取した組織に適用する工程、
適用後の前記組織に対して励起光を照射する工程、及び
前記組織からの蛍光を検出する工程、
を含む、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法である。
ここで、被検体には、ヒト、及びヒト以外の哺乳類（例えば、イヌ、ネコ等）が含まれる。
上記の（ａ）の工程で蛍光プローブを被検体のすい臓から採取した組織に適用するには、例えば、癌性又は非癌性組織サンプルから作製されたライセートを用いて、例えば３８４プレートのウェル等に適用することが挙げられるが、これに限定されない。
また、本発明のもう１つの実施態様は、すい臓がんを検知する方法であって、（ａ）本発明の蛍光プローブをすい臓がんの臨床検体に適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用したすい臓がんの臨床検体の蛍光像を測定することを含む、前記方法である。
上記の（ａ）の工程で蛍光プローブを臨床検体に適用するには、例えば、蛍光プローブの溶液を局所的に又は全体的に臨床検体にスプレーすることによって行うことができる。
本発明の検出方法、及び検知方法は、さらに蛍光イメージング手段を用いて蛍光応答を観測することを含むことができる。蛍光応答を観測する手段は、広い測定波長を有する蛍光光度計を用いることができるが、前記蛍光応答を２次元画像として表示可能な蛍光イメージング手段を用いて可視化することもできる。蛍光イメージングの手段を用いることによって、蛍光応答を二次元で可視化できるため、がん細胞又は組織を瞬時に視認することが可能となる。蛍光イメージング装置としては、当該技術分野において公知の装置を用いることができる。なお、場合によって、紫外可視吸光スペクトルの変化（例えば、特定の吸収波長における吸光度の変化）によって上記測定対象試料と蛍光プローブの反応を検出することも可能である。
本発明の蛍光プローブの使用方法は特に限定されず、従来公知の蛍光プローブと同様に用いることが可能である。通常は、生理食塩水や緩衝液などの水性媒体、又はエタノール、アセトン、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの水混合性の有機溶媒と水性媒体との混合物などに本発明の化合物又はその塩を溶解し、細胞や組織を含む適切な緩衝液中にこの溶液を添加して、蛍光スペクトルを測定すればよい。本発明の蛍光プローブを適切な添加物と組み合わせて組成物の形態で用いてもよい。例えば、緩衝剤、溶解補助剤、ｐＨ調節剤などの添加物と組み合わせることができる。
また、本発明の蛍光プローブ中の本発明の化合物の濃度は、測定する細胞等の種類や測定条件等に応じて適切に定めることができる。
また、本発明の蛍光プローブ中の本発明の化合物の濃度は、測定する細胞等の種類や測定条件等に応じて適切に定めることができる。
本発明のもう１つの実施態様は、本発明の蛍光プローブを含む、すい臓のがん細胞又は組織の検出用キットである。
当該キットにおいて、通常、本発明の蛍光プローブは溶液として調製されているが、例えば、粉末形態の混合物、凍結乾燥物、顆粒剤、錠剤、液剤など適宜の形態の組成物として提供され、使用時に注射用蒸留水や適宜の緩衝液に溶解して適用することもできる。
また、当該キットには、必要に応じてそれ以外の試薬等を適宜含んでいてもよい。例えば、添加剤として、溶解補助剤、ｐＨ調節剤、緩衝剤、等張化剤などの添加剤を用いることができ、これらの配合量は当業者に適宜選択可能である。
本発明の蛍光プローブの適用濃度は特に限定されないが、例えば０．１～１０μＭ程度の濃度の溶液を適用することができる。
４．本発明の蛍光プローブのすい臓がんの外科手術への適用
本発明のもう１つの実施態様は、（ａ）被検体のすい臓から外科的に切除された標本に、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む蛍光プローブを適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用した切除標本の蛍光像を測定することを含む、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法である（以下「本発明の同定方法等」とも言う）。
ここで、被検体には、ヒト、及びヒト以外の哺乳類（例えば、イヌ、ネコ等）が含まれる。
本発明のもう１つの実施態様は、（ａ）被検体のすい臓から外科的に切除された標本に、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む蛍光プローブを適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用した切除標本の蛍光像を測定することを含む、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法である（以下「本発明の同定方法等」とも言う）。
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｘ、Ａ、Ｂについては、上記で詳述した通りである。
本発明の同定方法等においては、一般式（Ｉ）において、Ｂがグリシン残基であることが特に好ましい。
また、本発明の同定方法等においては、一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基であることが好ましい。
本発明の同定方法等は、さらに蛍光イメージング手段を用いて蛍光像を可視化することを含むことができる。蛍光イメージング手段の詳細については、本発明の検出方法及び検知方法で記載した通りである。
本発明の同定方法等は、すい臓がんの外科治療中に行うことができる。ここで、すい臓がんの外科治療には、開創手術、鏡視下手術が含まれる。
本発明の蛍光プローブを用いて、すい臓がんの外科治療中に本発明の同定方法等を行うことにより、被検体のすい臓から外科的に切除された標本において、蛍光領域として癌組織を周囲の非癌組織と明確に識別することが可能となる。また、本発明の同定方法等を行うことにより、癌細胞の生存性に基づく癌組織の迅速かつリアルタイムの同定を可能にする。この結果、手術中において、がんの存在が疑われる組織の病理検査を行うことを低減させることが可能である。
また、術前化学療法を受けた患者では、脾動脈等の血管の周囲で肉眼では確認できない癌浸潤が発生することがあるが、本発明の同定方法等を用いると、蛍光イメージングにより脾動脈等の血管の周囲の肉眼では確認できない癌浸潤の可視化が可能であり、これにより手術中のがんの取り残しを低減することが可能である。
このように、本発明の同定方法等による蛍光イメージングは、生きたすい臓癌細胞の広がりをリアルタイムで可視化することができ、これは外科的切除縁の術中診断および管内病変の術前内視鏡評価にも有用である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
材料と方法
本研究は東京大学医学部附属病院治験審査委員会(IRB No.2957- [11])により承認された。
本研究は東京大学医学部附属病院治験審査委員会(IRB No.2957- [11])により承認された。
１．サンプルの採取
2017年4月から2020年12月までの期間に、膵癌に対し根治的切除術を施行した患者の切除標本から、組織片を採取した。（採取にあたり、前例でインフォームドコンセントを行い、同意を得た）
2017年4月から2020年12月までの期間に、膵癌に対し根治的切除術を施行した患者の切除標本から、組織片を採取した。（採取にあたり、前例でインフォームドコンセントを行い、同意を得た）
２．一次スクリーニング
最初に、非特許文献６～８に記載されている手順に則って、癌部・非癌部の組織片から作成したライセートをそれぞれ蛍光プローブと混合して蛍光強度の上昇値を測定し、候補となる蛍光プローブを選定した。概要を述べると、ジペプチド－ＨＭＲＧ化合物のライブラリー（非特許文献８）１５μＬが配列された黒色３８４プレートのウェルへ、５μＬのライセート（蛋白質濃度：０．２０ｍｇ／ｄＬ）を滴下した。候補プローブ及びライセート蛋白質の最終濃度はそれぞれ１．０μＭ及び０．０５０ｍｇ／ｄＬであった。
各試料の蛍光強度（ＦＩ）は、３７℃でインキュベートしながら、Ｅｎｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｌａｂｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｒｅａｄｅｒ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（米国マサチューセッツ州））により、混合後０分後と６０分後を測定した。励起及び発光波長はそれぞれ４８５ｎｍ及び５３５ｎｍに設定した。ＦＩ増加は以下のように定義した。
（ＦＩ増加）＝（６０分後のＦＩ）－（０分後のＦＩ）
癌および非癌ライセートにおけるＦＩ増加の差または比が上位１０％にあったプローブを候補プローブとして選定し、次の評価を行った。
最初に、非特許文献６～８に記載されている手順に則って、癌部・非癌部の組織片から作成したライセートをそれぞれ蛍光プローブと混合して蛍光強度の上昇値を測定し、候補となる蛍光プローブを選定した。概要を述べると、ジペプチド－ＨＭＲＧ化合物のライブラリー（非特許文献８）１５μＬが配列された黒色３８４プレートのウェルへ、５μＬのライセート（蛋白質濃度：０．２０ｍｇ／ｄＬ）を滴下した。候補プローブ及びライセート蛋白質の最終濃度はそれぞれ１．０μＭ及び０．０５０ｍｇ／ｄＬであった。
各試料の蛍光強度（ＦＩ）は、３７℃でインキュベートしながら、Ｅｎｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｌａｂｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｒｅａｄｅｒ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（米国マサチューセッツ州））により、混合後０分後と６０分後を測定した。励起及び発光波長はそれぞれ４８５ｎｍ及び５３５ｎｍに設定した。ＦＩ増加は以下のように定義した。
（ＦＩ増加）＝（６０分後のＦＩ）－（０分後のＦＩ）
癌および非癌ライセートにおけるＦＩ増加の差または比が上位１０％にあったプローブを候補プローブとして選定し、次の評価を行った。
３．二次スクリーニング
癌部および非癌部組織の組織片を８ウェルプレートに配置し、候補蛍光プローブを直接散布した。各蛍光プローブの濃度および量は、５０μＭおよび２００μＬとした。蛍光プローブの投与後０分（前）、１分、３分、５分、１０分、１５分、２０分、２５分及び３０分に蛍光画像を撮像した。蛍光画像はＭａｅｓｔｒｏ ｉｎ Ｖｉｖｏ画像システム（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（米国マサチューセッツ州））により取得し、撮影条件は４８５～４８０ｎｍおよび４９０ｎｍの励起および発光波長とした。ＦＩは、５４０ｎｍでの蛍光画像を抽出し、３０分での関心領域（ＲＯＩ）の平均蛍光値から１分での同領域の蛍光地を差し引くことにより計算した。癌と非癌組織間でＦＩの差最大であったものを膵癌標識蛍光プローブとして選定した。
癌部および非癌部組織の組織片を８ウェルプレートに配置し、候補蛍光プローブを直接散布した。各蛍光プローブの濃度および量は、５０μＭおよび２００μＬとした。蛍光プローブの投与後０分（前）、１分、３分、５分、１０分、１５分、２０分、２５分及び３０分に蛍光画像を撮像した。蛍光画像はＭａｅｓｔｒｏ ｉｎ Ｖｉｖｏ画像システム（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（米国マサチューセッツ州））により取得し、撮影条件は４８５～４８０ｎｍおよび４９０ｎｍの励起および発光波長とした。ＦＩは、５４０ｎｍでの蛍光画像を抽出し、３０分での関心領域（ＲＯＩ）の平均蛍光値から１分での同領域の蛍光地を差し引くことにより計算した。癌と非癌組織間でＦＩの差最大であったものを膵癌標識蛍光プローブとして選定した。
４．外科的切除標本を用いた癌同定能の肉眼的評価
膵癌検体を摘出した直後に、すい臓癌組織の最大径を含むように切断した。次に、前述の蛍光プローブ（４ｍＬ、５０μＭ）を切断面に直接散布し、前述のように、Ｍａｅｓｔｒｏ ｉｎ Ｖｉｖｏイメージングシステムを用いて蛍光イメージングを行った。蛍光イメージングの精度は、外科医（ＲＴ）と病理医（ＭＴ）が、同じ面の病理組織学的所見を参照して評価した。加えて、腫瘍／バックグラウンド比（ＴＢＲ）も、切断面のマクロ／顕微鏡所見と対応する蛍光画像に基づいて、癌部と非癌部におけるプローブ投与後１分から３０分までの平均ＦＩの増加を測定することにより算出した。
膵癌検体を摘出した直後に、すい臓癌組織の最大径を含むように切断した。次に、前述の蛍光プローブ（４ｍＬ、５０μＭ）を切断面に直接散布し、前述のように、Ｍａｅｓｔｒｏ ｉｎ Ｖｉｖｏイメージングシステムを用いて蛍光イメージングを行った。蛍光イメージングの精度は、外科医（ＲＴ）と病理医（ＭＴ）が、同じ面の病理組織学的所見を参照して評価した。加えて、腫瘍／バックグラウンド比（ＴＢＲ）も、切断面のマクロ／顕微鏡所見と対応する蛍光画像に基づいて、癌部と非癌部におけるプローブ投与後１分から３０分までの平均ＦＩの増加を測定することにより算出した。
５．標的酵素の探索
ジペプチジルペプチダーゼ４（ＤＰＰ－ＩＶ）あるいはその類似酵素がすい臓癌組織で過剰発現している標的酵素であると考えられた。まず候補蛍光プローブをＤＰＰ－ＩＶや類似酵素が活性化するかを調べた。Ｆ－７０００（日立（東京都））を用いて、ヒト組換えＤＰＰ－ＩＶ（５０μＬ；Ｄ４９４３、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＤＰＰ－ＶＩＩＩ （１．０μｇ；ａｂ１６２８７２、ａｂｃａｍ）、ＤＰＰ－ＩＸ（１．０μｇ；ａｂ７９６２１、ａｂｃａｍ）を３．０ｍＬのプローブ溶液（１．０μＭ）中に注入し、２，０００秒間のＦＩの変化を測定した。励起及び発光波長はそれぞれ４９５及び５２５ｎｍに設定した。
さらに、外科的切除標本の切断面におけるＤＰＰ－ＩＶの発現を、免疫組織化学（ＩＨＣ）染色によって評価した。抗体は、抗ＤＰＰ－ＩＶマウスモノクローナル抗体（ＴＡ５００７３３；Ｏｒｉｇｅｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．（メリーランド州ロックビル））を用いた。抗原賦活化は１１０℃で１５分間行った。抗ＤＰＰ－ＩＶ抗体の濃度は１：１００とし、インキュベーションは４℃、Overnightで行った。ＩＨＣ染色の結果は、蛍光イメージングの結果を盲検化して、病理学者（ＭＴ）が評価した。
ジペプチジルペプチダーゼ４（ＤＰＰ－ＩＶ）あるいはその類似酵素がすい臓癌組織で過剰発現している標的酵素であると考えられた。まず候補蛍光プローブをＤＰＰ－ＩＶや類似酵素が活性化するかを調べた。Ｆ－７０００（日立（東京都））を用いて、ヒト組換えＤＰＰ－ＩＶ（５０μＬ；Ｄ４９４３、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＤＰＰ－ＶＩＩＩ （１．０μｇ；ａｂ１６２８７２、ａｂｃａｍ）、ＤＰＰ－ＩＸ（１．０μｇ；ａｂ７９６２１、ａｂｃａｍ）を３．０ｍＬのプローブ溶液（１．０μＭ）中に注入し、２，０００秒間のＦＩの変化を測定した。励起及び発光波長はそれぞれ４９５及び５２５ｎｍに設定した。
さらに、外科的切除標本の切断面におけるＤＰＰ－ＩＶの発現を、免疫組織化学（ＩＨＣ）染色によって評価した。抗体は、抗ＤＰＰ－ＩＶマウスモノクローナル抗体（ＴＡ５００７３３；Ｏｒｉｇｅｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．（メリーランド州ロックビル））を用いた。抗原賦活化は１１０℃で１５分間行った。抗ＤＰＰ－ＩＶ抗体の濃度は１：１００とし、インキュベーションは４℃、Overnightで行った。ＩＨＣ染色の結果は、蛍光イメージングの結果を盲検化して、病理学者（ＭＴ）が評価した。
［実施例１］
一次及び二次プローブスクリーニング
５切除検体から作成したライセートと３０９種類の候補プローブを用いた一次選択では、ＨＭＲＧとアミド結合するＣ末端にプロリンを持つジペプチドから成る蛍光プローブ（ＸａａＰ－ＨＭＲＧ）が、癌と非癌ライセートにおけるＦＩ増加の間で差や増加比が大きい傾向を示した（図１Ａ）。これらの中で、５つのプローブ（ＡｃＫＰ－、ＧＰ－、ＬＰ－、ＰＰ－、及びＹＰ－ＨＭＲＧ）を、候補プローブとして選定し２次スクリーニングへ進んだ。２次スクリーニングでは、１１人の患者から癌部・非癌部組織片を採取した。
一次及び二次プローブスクリーニング
５切除検体から作成したライセートと３０９種類の候補プローブを用いた一次選択では、ＨＭＲＧとアミド結合するＣ末端にプロリンを持つジペプチドから成る蛍光プローブ（ＸａａＰ－ＨＭＲＧ）が、癌と非癌ライセートにおけるＦＩ増加の間で差や増加比が大きい傾向を示した（図１Ａ）。これらの中で、５つのプローブ（ＡｃＫＰ－、ＧＰ－、ＬＰ－、ＰＰ－、及びＹＰ－ＨＭＲＧ）を、候補プローブとして選定し２次スクリーニングへ進んだ。２次スクリーニングでは、１１人の患者から癌部・非癌部組織片を採取した。
図１は、すい臓癌患者から得られたライセート及び組織断片を用いた一次および二次スクリーニングにおける、候補プローブのＦＩ増加を示す。
具体的には、図１Ａで示すように、５人の患者から得たライセートを用いた蛍光イメージングは、ＨＭＲＧとアミド結合するＣ末端にプロリンを持つジペプチドから成る６種類のプローブ（ＡｃＫＰ－、ＥＰ－、ＧＰ－、ＬＰ－、ＰＰ－、及びＹＰ－ＨＭＲＧ）において、非癌組織（Ｎ、点線）とは対照的に癌組織（Ｃ、実線）においてＦＩの有意な増加を示した。
具体的には、図１Ａで示すように、５人の患者から得たライセートを用いた蛍光イメージングは、ＨＭＲＧとアミド結合するＣ末端にプロリンを持つジペプチドから成る６種類のプローブ（ＡｃＫＰ－、ＥＰ－、ＧＰ－、ＬＰ－、ＰＰ－、及びＹＰ－ＨＭＲＧ）において、非癌組織（Ｎ、点線）とは対照的に癌組織（Ｃ、実線）においてＦＩの有意な増加を示した。
図１Ｂは、組織片に対する、各プローブ投与後３０分でのＦＩ増加を示す。左側のプロットは癌組織についての結果であり、右側のプロットは非癌組織についての結果である。
ＧＰ－ＨＭＲＧの癌部/非癌部のＦＩ増加比は、ＡｃＫＰ－ＨＭＲＧ（０．９５～１．３６）、ＬＰ－ＨＭＲＧ（１．１０～２．３８）、ＰＰ－ＨＭＲＧ（２．３７～３．２０）及びＹＰ－ＨＭＲＧ（１．６２～３．０１）を含む残りの候補の中でも、最も高かった（範囲、２．７０－６．１０）。バーは中央値を示す。
また、図１Ｃは、ＧＰ－ＨＭＲＧ投与後の癌及び非癌組織断片における経時的なＦＩ増加の推移を示す。
ＧＰ－ＨＭＲＧの癌部/非癌部のＦＩ増加比は、ＡｃＫＰ－ＨＭＲＧ（０．９５～１．３６）、ＬＰ－ＨＭＲＧ（１．１０～２．３８）、ＰＰ－ＨＭＲＧ（２．３７～３．２０）及びＹＰ－ＨＭＲＧ（１．６２～３．０１）を含む残りの候補の中でも、最も高かった（範囲、２．７０－６．１０）。バーは中央値を示す。
また、図１Ｃは、ＧＰ－ＨＭＲＧ投与後の癌及び非癌組織断片における経時的なＦＩ増加の推移を示す。
結果として、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングは、癌組織と非癌組織の間で、３０分でＦＩの最高のコントラストを示した（中央値［範囲］、３．２２ ［２．６０－５．５９］ａ．ｕ．ｖｓ．１．１４［０．８６－１．８７］ａ．ｕ．、 Ｐ＝０．０１０、Ｗｉｌｃｏｘｏｎの順位和検定；図１Ｂおよび１Ｃ）。以上から、ＧＰ－ＨＭＲＧを膵癌標識蛍光プローブとして選定し、外科的切除標本を用いて蛍光イメージングの癌検出能を評価した。
［実施例２］
ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本の蛍光イメージング
すい臓腺癌患者８名の切除直後の全外科標本の切断面にＧＰ－ＨＭＲＧをスプレーすることにより、蛍光イメージングの癌検出能を評価した。患者背景を表１にまとめた。ゲムシタビンとナブパクリタキセルによる術前補助化学療法（ＮＡＣ）が２人の患者で適応となった。３名の患者は糖尿病で治療されたが、術前にＤＰＰ－ＩＶ阻害剤は投与されなかった。
ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本の蛍光イメージング
すい臓腺癌患者８名の切除直後の全外科標本の切断面にＧＰ－ＨＭＲＧをスプレーすることにより、蛍光イメージングの癌検出能を評価した。患者背景を表１にまとめた。ゲムシタビンとナブパクリタキセルによる術前補助化学療法（ＮＡＣ）が２人の患者で適応となった。３名の患者は糖尿病で治療されたが、術前にＤＰＰ－ＩＶ阻害剤は投与されなかった。
表１中の略号、記号は以下の通りである。
DM：糖尿病、NAC：術前化学療法、PD：膵頭十二指腸切除術、DP：膵体尾部切除術、DP-CAR：膵体尾部切除術
pancreatectomy with celiac axis resection：腹腔動脈幹合併膵体尾部切除術
TBR：腫瘍/バックグラウンド比、tub 1/tub 2：高/中分化型管状腺癌
adenocarcinoma, por：poorly differentiated adenocarcinoma（低分化腺癌）
*：Evans分類に基づく
**：脾動脈への神経周囲およびリンパ管への生存癌細胞の浸潤
DM：糖尿病、NAC：術前化学療法、PD：膵頭十二指腸切除術、DP：膵体尾部切除術、DP-CAR：膵体尾部切除術
pancreatectomy with celiac axis resection：腹腔動脈幹合併膵体尾部切除術
TBR：腫瘍/バックグラウンド比、tub 1/tub 2：高/中分化型管状腺癌
adenocarcinoma, por：poorly differentiated adenocarcinoma（低分化腺癌）
*：Evans分類に基づく
**：脾動脈への神経周囲およびリンパ管への生存癌細胞の浸潤
ＧＰ－ＨＭＲＧ散布３０分後の蛍光画像の平均ＴＢＲは１．９６（範囲、１．３１－２．０４）であった。１．９３から３．１０の範囲のＴＢＲを有する４人の患者（患者番号：１、２、４及び５）では、癌組織の蛍光シグナルは、ほぼ均一であり、周辺すい臓組織から肉眼的に識別可能であった（図２）。
図２は、すい臓癌組織における蛍光シグナルの均一な増加を示す、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本上の蛍光イメージング（患者番号２）を示す。
図２のＡは、膵体部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図２のＢは、腫瘍の割面を作成した後のＤＰ標本の肉眼の画像ＯＲを示し、Ｃは腫瘍を含む切断面の拡大図である。
図２のＤは、切断面にＧＰ－ＨＭＲＧをスプレーした後の蛍光シグナルの増加を示す。
図２のＥは、プローブ投与３０分後の切断面の蛍光画像（左）と擬似リアルカラー画像（右）を示す。
図２のＦは、試料の肉眼画像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の間の関係を示す。
図２のＧは、蛍光画像（左，点線はがん境界を示す）に対応するヘマトキシリン－エオジン（Ｈ＆Ｅ）染色の低倍率組織病理学的画像を示す。癌組織（赤）およびすい臓組織（青）におけるＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色の拡大図も示す 右）。スケールバーは、１００μｍである。
図２のＡは、膵体部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図２のＢは、腫瘍の割面を作成した後のＤＰ標本の肉眼の画像ＯＲを示し、Ｃは腫瘍を含む切断面の拡大図である。
図２のＤは、切断面にＧＰ－ＨＭＲＧをスプレーした後の蛍光シグナルの増加を示す。
図２のＥは、プローブ投与３０分後の切断面の蛍光画像（左）と擬似リアルカラー画像（右）を示す。
図２のＦは、試料の肉眼画像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の間の関係を示す。
図２のＧは、蛍光画像（左，点線はがん境界を示す）に対応するヘマトキシリン－エオジン（Ｈ＆Ｅ）染色の低倍率組織病理学的画像を示す。癌組織（赤）およびすい臓組織（青）におけるＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色の拡大図も示す 右）。スケールバーは、１００μｍである。
術前化学療法を受けた２例を含む残りの４例では、癌組織は不均一な蛍光シグナルを示し、癌組織での蛍光シグナルは非癌組織よりも高いものの、癌組織と非癌組織との明確な識別が困難であった（図３）。
図３は、すい臓癌組織における蛍光シグナルの不均一な増加を示す、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本上の蛍光イメージング（患者番号６）を示す。
図３のＡは、膵頭部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図３のＢは、ＰＤ標本の肉眼像（左）および腫瘍を含む点線に沿った切断面（右）を示す。
図３のＣは、切断面にＧＰ－ＨＭＲＧを散布した後の蛍光シグナルの増加を示す。
図３のＤは、試料の肉眼像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の関係を示す。
図３のＥは、蛍光画像に対応するＨ＆Ｅ染色の低倍率病理組織像（左，点線はがん境界を示す）。癌組織（白実線）およびすい臓組織（白点線）におけるＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色の拡大図も示す（右）。スケールバーは、１００μｍである。
図３は、すい臓癌組織における蛍光シグナルの不均一な増加を示す、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本上の蛍光イメージング（患者番号６）を示す。
図３のＡは、膵頭部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図３のＢは、ＰＤ標本の肉眼像（左）および腫瘍を含む点線に沿った切断面（右）を示す。
図３のＣは、切断面にＧＰ－ＨＭＲＧを散布した後の蛍光シグナルの増加を示す。
図３のＤは、試料の肉眼像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の関係を示す。
図３のＥは、蛍光画像に対応するＨ＆Ｅ染色の低倍率病理組織像（左，点線はがん境界を示す）。癌組織（白実線）およびすい臓組織（白点線）におけるＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色の拡大図も示す（右）。スケールバーは、１００μｍである。
後者のグループの１人の患者では、蛍光イメージングで脾動脈周囲の結合組織に有意なシグナル増加（ａ ＴＢＲ（２．０４））が確認され（図４Ｄの矢印）、後に病理学的検査で生存可能な癌細胞の神経周囲およびリンパ浸潤と診断されたが、主な腫瘍には、おそらく術前化学療法に起因すると思われる生存可能な癌細胞がほとんどない線維症および粘液性変化（ａ ＴＢＲ（１．１３））が含まれていた（図４）。
図４は、脾動脈へのがん浸潤を示す、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた全外科標本上の蛍光イメージング（患者番号８）を示す。
図４のＡは、膵体部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図４のＢは、ＤＰ標本の肉眼の画像（左）および腫瘍を含む点線に沿った切断面（右）
を示す。
図４のＣは、ＧＰ－ＨＭＲＧを切断面にスプレーした後の蛍光シグナルの増加と３０分での擬似リアルカラー画像を示す。
図４のＤは、試料の肉眼画像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の関係を示す。矢印は脾動脈を示す。
図４のＥは、蛍光画像に対応するＨ＆Ｅ染色の低倍率病理組織像（左、点線はがん境界を示す）を示す。ＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色による主腫瘍の蛍光（赤）および少量の蛍光（黒）部分、脾動脈周囲の生存癌浸潤（緑）、および非癌性すい臓組織（青）の拡大図も示している（右）。スケールバーは、１００μｍである。
図４のＡは、膵体部癌の術前造影ＣＴ（矢印）を示す。
図４のＢは、ＤＰ標本の肉眼の画像（左）および腫瘍を含む点線に沿った切断面（右）
を示す。
図４のＣは、ＧＰ－ＨＭＲＧを切断面にスプレーした後の蛍光シグナルの増加と３０分での擬似リアルカラー画像を示す。
図４のＤは、試料の肉眼画像（Ｂ）に基づく癌組織（白実線）および周辺すい臓組織（白点線）の蛍光シグナルと分布の関係を示す。矢印は脾動脈を示す。
図４のＥは、蛍光画像に対応するＨ＆Ｅ染色の低倍率病理組織像（左、点線はがん境界を示す）を示す。ＤＰＰ－ＩＶのＨ＆Ｅ染色およびＩＨＣ染色による主腫瘍の蛍光（赤）および少量の蛍光（黒）部分、脾動脈周囲の生存癌浸潤（緑）、および非癌性すい臓組織（青）の拡大図も示している（右）。スケールバーは、１００μｍである。
［参考例１］
ＧＰ－ＨＭＲＧを活性化する標的酵素の同定
ＤＰＰ添加後のＧＰ－ＨＭＲＧのｉｎ ｖｉｔｒｏ蛍光スペクトルは、プローブがＤＰＰ－ＩＶおよびＤＰＰ－ＩＸとの反応で高蛍光ＨＭＲＧに変換されることを示した（図５）。
ここで、図５は、各酵素添加時のＧＰ－ＨＭＲＧの蛍光強度の経時変化を示す。励起／発光波長は４９５ｎｍ／５２５ｎｍであった。図５のＡは ＤＰＰ－ＩＶ、図５のＢはＤＰＰ－ＶＩＩＩ、図５のＣは ＤＰＰ－ＩＸを添加した結果である。
一方、上記の結果とは異なり、８人の患者の切除した試料でのＩＨＣ染色は、癌組織と周辺すい臓組織の間のＤＰＰ－ＩＶの発現量の明らかな違いを示さなかった（表１及び図２～４）。
ＧＰ－ＨＭＲＧを活性化する標的酵素の同定
ＤＰＰ添加後のＧＰ－ＨＭＲＧのｉｎ ｖｉｔｒｏ蛍光スペクトルは、プローブがＤＰＰ－ＩＶおよびＤＰＰ－ＩＸとの反応で高蛍光ＨＭＲＧに変換されることを示した（図５）。
ここで、図５は、各酵素添加時のＧＰ－ＨＭＲＧの蛍光強度の経時変化を示す。励起／発光波長は４９５ｎｍ／５２５ｎｍであった。図５のＡは ＤＰＰ－ＩＶ、図５のＢはＤＰＰ－ＶＩＩＩ、図５のＣは ＤＰＰ－ＩＸを添加した結果である。
一方、上記の結果とは異なり、８人の患者の切除した試料でのＩＨＣ染色は、癌組織と周辺すい臓組織の間のＤＰＰ－ＩＶの発現量の明らかな違いを示さなかった（表１及び図２～４）。
（考察）
本研究では、活性化可能な３０９種類の蛍光プローブの候補を用いてスクリーニングを行い、すい臓癌組織の同定のためにＧＰ－ＨＭＲＧを選定した。新鮮切除標本の切断面上のＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングは、８名の患者のうち４名において高い（＞１．９）ＴＢＲを有する均一な蛍光領域として癌組織を可視化した。残りの４例では、癌組織の蛍光シグナルは不均一であり、癌組織での蛍光シグナルは非癌組織よりも高いものの、周囲の非癌組織との明確な識別には不十分であった。しかしながら、術前化学療法を受けた１人の患者では、蛍光イメージングにより脾動脈周囲の肉眼では確認できない癌浸潤の可視化が可能となった。これらの結果は、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングが、viableなすい臓癌細胞の広がりをリアルタイムで可視化する可能性を有し、これは外科的切除縁の術中診断および管内病変の術前内視鏡評価にも有用であることを示唆する。
本研究では、活性化可能な３０９種類の蛍光プローブの候補を用いてスクリーニングを行い、すい臓癌組織の同定のためにＧＰ－ＨＭＲＧを選定した。新鮮切除標本の切断面上のＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングは、８名の患者のうち４名において高い（＞１．９）ＴＢＲを有する均一な蛍光領域として癌組織を可視化した。残りの４例では、癌組織の蛍光シグナルは不均一であり、癌組織での蛍光シグナルは非癌組織よりも高いものの、周囲の非癌組織との明確な識別には不十分であった。しかしながら、術前化学療法を受けた１人の患者では、蛍光イメージングにより脾動脈周囲の肉眼では確認できない癌浸潤の可視化が可能となった。これらの結果は、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングが、viableなすい臓癌細胞の広がりをリアルタイムで可視化する可能性を有し、これは外科的切除縁の術中診断および管内病変の術前内視鏡評価にも有用であることを示唆する。
活性化可能なプローブを使用する主な利点は、酵素活性、すなわち癌細胞の生存性に基づく癌組織の迅速かつリアルタイムの同定を可能にすることである。実際、本研究では、ＧＰ－ＨＭＲＧの局所投与後１分から癌組織における蛍光シグナルの増加が確認され、さらに、癌組織におけるＦＩは、おそらく術前化学療法による線維症および粘液性変化の結果として減少すると考えられた。
最近、いくつかの研究では、５－アミノレブリン酸、インドシアニングリーン、および炭水化物抗原１９－９（ＣＡ１９－９）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、およびインスリン様成長因子１受容体（ＩＧＦ－１Ｒ）を標的とする新規フルオロフォアを用いたすい臓癌の術中同定のための蛍光イメージング技術も開発された。
しかしながら、「非活性化可能な」プローブの全身投与に基づくこれらの技術は、通常、バックグラウンド組織からの蛍光剤のウォッシュアウトのためにより長い間隔を必要とし、それは、術中局所投与による活性化可能なプローブの使用と比較して、より低いＴＢＲをもたらし得る。これに対して、本技術は癌組織の生存性と酵素活性の解明にも潜在的な利点があり、化学療法に対する感受性と術後転帰の予測を可能にし得る。
最近、いくつかの研究では、５－アミノレブリン酸、インドシアニングリーン、および炭水化物抗原１９－９（ＣＡ１９－９）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、およびインスリン様成長因子１受容体（ＩＧＦ－１Ｒ）を標的とする新規フルオロフォアを用いたすい臓癌の術中同定のための蛍光イメージング技術も開発された。
しかしながら、「非活性化可能な」プローブの全身投与に基づくこれらの技術は、通常、バックグラウンド組織からの蛍光剤のウォッシュアウトのためにより長い間隔を必要とし、それは、術中局所投与による活性化可能なプローブの使用と比較して、より低いＴＢＲをもたらし得る。これに対して、本技術は癌組織の生存性と酵素活性の解明にも潜在的な利点があり、化学療法に対する感受性と術後転帰の予測を可能にし得る。
以上の通り、結論として、ＧＰ－ＨＭＲＧを用いた蛍光イメージングは、癌組織の酵素活性に基づくすい臓癌の迅速かつリアルタイムの可視化を可能にする。
Claims (18)
- 以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
（式中、
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はＮα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。） - Ｂがグリシン残基である、請求項１に記載の蛍光プローブ。
- Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、請求項１又は２に記載の蛍光プローブ。
- 以下の群から選択される化合物又はその塩を含む、すい臓がん検出用蛍光プローブ。
- 請求項１～４のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用組成物。
- 請求項１～４のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん検出用キット。
- 請求項１～４のいずれか１項に記載の蛍光プローブを含む、すい臓がん診断用組成物。
- がん外科治療又はがん検査に用いられる請求項７に記載のすい臓がん診断用組成物。
- 前記がん外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である請求項８に記載のすい臓がん診断用組成物。
- 請求項１～４のいずれか１項に記載の蛍光プローブを、被検体のすい臓から採取した組織に適用する工程、
適用後の前記組織に対して励起光を照射する工程、及び
前記組織からの蛍光を検出する工程、
を含む、すい臓のがん細胞またはがん組織の検出方法。 - すい臓がんを検知する方法であって、（ａ）請求項１～４のいずれか１項に記載の蛍光プローブをすい臓がんの臨床検体に適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用したすい臓がんの臨床検体の蛍光像を測定することを含む、前記方法。
- 蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、請求項１１に記載の方法。
- （ａ）被検体のすい臓から外科的に切除された標本に、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその塩を含む蛍光プローブを適用する工程、及び（ｂ）前記蛍光プローブを適用した切除標本の蛍光像を測定することを含む、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
（式中、
Ｒ１は水素原子又はベンゼン環に結合する１～４個の同一又は異なる置換基を表し；
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、又はハロゲン原子を表し；
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を示し；
ＸはＣ１－Ｃ３アルキレン基を表し；
Ａは、プロリン残基であり；
Ｂは、グリシン残基、グルタミン酸残基、ロイシン残基、プロリン残基、チロシン残基又はNα－アセチル－リシン残基から選択されるアミノ酸残基であり；
ここで、Ａは隣接する式中のＮＨとアミド結合を形成して連結し、ＢはＡとアミド結合を形成して連結している。） - Ｂがグリシン残基である、請求項１３に記載の方法。
- Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０が水素原子であり、Ｘがメチレン基である、請求項１３又は１４に記載の方法。
- 蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光像を可視化することを更なる特徴とする、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の方法。
- 請求項１３～１６のいずれか１項に記載の方法が、すい臓がんの外科治療中に行われる、被検体におけるすい臓がん細胞の存在を決定する、及び／又は、すい臓がん組織の範囲を同定する、方法。
- 前記すい臓がんの外科治療が、開創手術又は鏡視下手術である、請求項１７に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023514649A JPWO2022220232A1 (ja) | 2021-04-12 | 2022-04-12 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163173574P | 2021-04-12 | 2021-04-12 | |
| US63/173,574 | 2021-04-12 | ||
| JP2021-081777 | 2021-05-13 | ||
| JP2021081777 | 2021-05-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022220232A1 true WO2022220232A1 (ja) | 2022-10-20 |
Family
ID=83640069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/017566 WO2022220232A1 (ja) | 2021-04-12 | 2022-04-12 | すい臓がん検出用蛍光プローブ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022220232A1 (ja) |
| WO (1) | WO2022220232A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004533449A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-11-04 | ボード オブ リージェンツ， ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム | Ｃｄ２６を発現している細胞に関連する疾患の治療としての抗ｃｄ２６モノクローナル抗体 |
| WO2011087000A1 (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | 国立大学法人 東京大学 | がん診断薬 |
| WO2013180181A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 国立大学法人 東京大学 | 高感度膵液検出用蛍光プローブ、及び膵液検出方法 |
| WO2016006678A1 (ja) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 国立大学法人 東京大学 | ジペプチジルペプチダーゼｉｖ検出用蛍光プローブ |
| WO2020235567A1 (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 国立大学法人 東京大学 | 脳腫瘍の検出用蛍光プローブ |
-
2022
- 2022-04-12 JP JP2023514649A patent/JPWO2022220232A1/ja active Pending
- 2022-04-12 WO PCT/JP2022/017566 patent/WO2022220232A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004533449A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-11-04 | ボード オブ リージェンツ， ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム | Ｃｄ２６を発現している細胞に関連する疾患の治療としての抗ｃｄ２６モノクローナル抗体 |
| WO2011087000A1 (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | 国立大学法人 東京大学 | がん診断薬 |
| WO2013180181A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 国立大学法人 東京大学 | 高感度膵液検出用蛍光プローブ、及び膵液検出方法 |
| WO2016006678A1 (ja) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 国立大学法人 東京大学 | ジペプチジルペプチダーゼｉｖ検出用蛍光プローブ |
| WO2020235567A1 (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 国立大学法人 東京大学 | 脳腫瘍の検出用蛍光プローブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022220232A1 (ja) | 2022-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017203340B2 (en) | Synthesis And Composition Of Amino Acid Linking Groups Conjugated To Compounds Used For The Targeted Imaging Of Tumors | |
| EP2524702B1 (en) | Diagnostic for cancer | |
| Fan et al. | Lighting-up breast cancer cells by a near-infrared fluorescent probe based on KIAA1363 enzyme-targeting | |
| US20170232119A1 (en) | Synthesis and composition of amino acid linking groups conjugated to compounds used for the targeted imaging of tumors | |
| KR20180123216A (ko) | Ca ix-표적 nir 염료 및 그의 용도 | |
| US9486545B2 (en) | Method of screening for colon cancer using biomarkers | |
| JP5523282B2 (ja) | 蛍光コバラミンおよびその使用 | |
| Liu et al. | In vivo molecular imaging of gastric cancer in human-murine xenograft models with confocal laser endomicroscopy using a tumor vascular homing peptide | |
| US20230417754A1 (en) | Near infrared-ii probes as high affinity targeting imaging agents and uses thereof | |
| US20100310459A1 (en) | Targeted Detection of Dysplasia In Barrett's Esophagus With A Novel Fluorescence-Labeled Polypeptide | |
| WO2022220232A1 (ja) | すい臓がん検出用蛍光プローブ | |
| WO2008005942A2 (en) | Activatable probes and methods of use | |
| EP3974438A1 (en) | Fluorescent probe for use in detection of brain tumor | |
| WO2021177060A1 (ja) | Ｌｔａ１基質となる蛍光プローブ | |
| US20220144879A1 (en) | Fluorescent probe for detecting cancer | |
| JP5700392B2 (ja) | 生体試料の調製法 | |
| US11884638B2 (en) | Compound or salt thereof, composition for cysteine detection, fluorescent probe and composition for diagnosing cancer containing the same, method for detecting cysteine, method for providing information for diagnosing cancer, and method for producing compound | |
| Jiang et al. | Engineering a near-infrared LAP fluorescent probe with high sensitivity and selectivity for surgical resection of liver cancer | |
| CN116655516A (zh) | 用于前列腺癌特异性荧光探针的化合物、制备方法及其应用 | |
| Mathejczyk | Innovative NIR fluorescent probes for an improved tumor detection in vivo | |
| Muguruma et al. | Endoscopic Molecular Imaging in Gastrointestinal Oncology | |
| Paharia | Molecular Tissue Mapping and Real-time Image Guidance for Surgical Resection of Head and Neck Cancers–A Review | |
| Masatomo Beika et al. | Detection of Metastatic Lymph Nodes Using 5-Aminolevulinic Acid in Patients with Gastric Cancer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22788157 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023514649 Country of ref document: JP |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18286291 Country of ref document: US |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22788157 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |