研究紹介

生物活性化合物や機能性分子をデザイン、有機合成し、得られた分子は自分たちの研究室で評価することによって、より優れた分子のデザインにフィードバックするといったスタイルで研究を展開しています。望みの化合物を有機合成するだけに留まらず、機能・活性評価の結果を有機化学的な視点によって考察する力を養うことで、有機合成を基盤とした革新的な研究技術・疾患治療戦略につながる研究を展開することを目指しています。

研究室では、向上心さえあれば、分子のデザイン・合成から、評価、新規な活性・機能性分子の創製に至るまでの研究課題を個人で遂行できるような研究・教育環境があります。有機化学と生物学の境界領域で、世界に先駆けた研究を一緒に展開してみませんか。

生物活性物質の新規骨格創出に基づく創薬化学

生物活性化合物のコア骨格構造の展開は創薬化学において重要な基盤技術に位置づけられます。私たちは生物活性化合物の骨格構造を新規にデザイン、有機合成化学的に効率的に合成し、自ら活性評価・化合物デザインにフィードバックするというスタイルで研究しています。特に、ホウ素元素の特徴を活かした創薬研究やタンパク質ータンパク質相互作用を標的とした三次元骨格小分子のデザイン、さらにケミカルバイオロジー的な手法により、プローブ分子の開発や合成した化合物の標的の同定にも取り組んでいます。

私たちが開発した生物活性分子

ホウ素中性子捕捉療法のための次世代ホウ素キャリアの開発

ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy; BNCT）とは人体には無害の低エネルギー熱中性子をホウ素薬剤により捕捉させ、熱中性子とホウ素10(¹⁰B)との反応により、一細胞内の微小環境でリチウムとα線を発生させてがん細胞を破壊する新しいがん治療法です。

低エネルギーの熱中性子はエネルギーの高い高速中性子とは異なり、人体には無害ですが、熱中性子と¹⁰Bとの反応は、リチウムとヘリウム原子核（α線）を生じ、これらのエネルギーは2.4MeVとおよそ１つの細胞を破壊するのに十分なエネルギーです（式1）。

¹⁰B + ¹n → ⁷Li + ⁴He + 2.4 MeV　 (1)がん治療の理想的な方法とは、正常組織に重大な障害を与えることなく、がん細胞を殺すことであり、BNCTによって有効な治療効果を得るためにはホウ素薬剤をがん細胞選択的にデリバリーする必要があります。

BNCTによるがん治療の概念 

血管形成が未熟な腫瘍組織周辺はリポソームなどの微粒子が蓄積しやすいという効果（EPR効果）に基づき、腫瘍組織へのドラッグデリバリーシステムを活用しています。また、BNCTの臨床実用における大きな障害として、高濃度のホウ素薬剤をがん細胞に集積させる技術開発が挙げられます。そこで、私たちは高濃度の10Bをがん細胞に集積させるため、ホウ素含有リポソームやホウ素化アルブミンを開発しています。

これまでに、マウスを用いた腫瘍モデルにおいては優れた治癒効果、延命効果を得ることに成功しています。その他にもアクティブターゲッティング法や、生体高分子のホウ素クラスター修飾に基づいた次世代ホウ素ナノキャリアの開発も行っています。