生体深部のがん細胞などを可視化する新たな標識材料

電気通信大学

発展途上の生体可視化技術

 近年、再生医療分野の研究は急速に発展していますが、研究基盤となる生体の深部の可視化技術については、まだまだ発展途上の段階にあります。生体の深部を観察することが容易にできない主な原因については、生体組織による光の吸収・散乱であり、現在の標識材料として主に使われている可視光領域では、生体内での光の吸収・散乱が強く、深部を観察できる十分な画像を得ることが困難です。

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

アカルミネ®とTokeoniの開発、そして外販

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

seMpaiの量産と外販

 これまでの「アカルミネ®」と「Tokeoni」の開発によって得られた知見を活用して、標識材料の分子構造を見直すことにより、短期間で、新たな標識材料:ルシフェリンアナログ「seMpai」を開発することに成功しました。この結果、近赤外発光特性を維持したまま、さらに生体内深部可視化に適し、なおかつ水溶性の大幅な向上と、強い発光強度を実現し、生体内の標的細胞を明確に観察することに成功しました。

 これらの成果を基に、黒金化成株式会社にて量産化の検討を行い、安定した量産プロセスを確立することができたため、メルク株式会社を通して外販を開始することができるようになりました。