@misc{oai:repo.qst.go.jp:00081520,
 author = {齋藤, 雄太朗 and 谷田部, 浩行 and 田村, 伊織 and 近藤, 洋平 and 石田, 諒 and 関, 智宏 and 江口, 晃弘 and 高草木, 洋一 and 山本, 和俊 and C. Krishna, Murali and 山東, 信介 and Yoichi, Takakusagi},
 month = {Dec},
 note = {核磁気共鳴（NMR/MRI）は、生体深部での観測が可能であり、化学シフトの違いによって多成分を検出・解析することができるため、生体深部での分子イメージングに有用である。NMRは他の検出手法に比べ感度が圧倒的に低いという欠点がある。この問題を解決する一つの手立てとして、動的核偏極（DNP）法は、NMR検出感度を飛躍的に向上させることができる画期的量子技術である。Ardenkjær-Larsenらが報告した溶解動的核偏極法（dDNP法）をもちいることで、バイオイメージングへと応用できる。DNPによって高感度化された分子の検出感度は縦緩和時間T1に依存して緩和していき、多くの有機分子では数秒程度で熱平衡状態へと戻ってしまう。そのため、これまでにDNP-MRIに用いられてきた有機分子の多くは偶然長いT1をもったごく少数の分子に限られている。T1の緩和機構は理論的には分子構造に由来することが分かっているため、緩和要因を排除し精密に分子設計することによって長い高感度化時間を有するDNP-MRI分子プローブを創り出すことができる。
　アミノペプチダーゼN（APN, CD13）は、様々な生理機能を担う重要な酵素である。特に腫瘍で高発現するAPNは、腫瘍悪性度や血管新生、転移に関わっていることが示唆されているため、重要な創薬ターゲットおよびバイオマーカーとしてプローブの開発が精力的に行われてきた。我々のグループは2016年にAPN活性を検出する核偏極MRI分子プローブとして[1-13C]Ala-NH2を報告している。この分子プローブはオフターゲットの回避とT1に着目して設計され、マウス腎臓破砕液を用いたin vitro実験においてAPN活性を検出することに成功している。しかしながら、担がんマウスを用いた実験ではAPN活性を検出することができず、in vivoでのAPN検出はできなかった。これは酵素反応速度や化学シフト変化の大きさが十分でなく、実用的な核偏極MRI分子プローブに求められる条件を満たすことができなかったからである。さらにin vivo応用に向けては、偏極効率の高さや水溶性、毒性の低さといった条件が求められる。
　今回、我々は大きな化学シフト変化と速い酵素反応を実現する分子構造を考案し、in vivo腫瘍中で高感度に検出可能な核偏極MRI分子プローブの開発に成功した。さらに本プローブは生体親和性や水溶性などの点においても優れていることが分かった。本研究の成果は、生体内ペプチダーゼ活性を検出するDNP-MRIプローブの開発における設計指針となる。本発表では、大きな化学シフト変化と酵素反応速度の向上を実現する分子設計やin vitroにおける熱平衡および超偏極状態での評価、担がんマウスを用いたin vivo APN活性検出の結果について述べる。, 量子生命科学会第 2 回大会},
 title = {生体内ペプチダーゼ活性検出のための実用的量子超偏極 MRI 分子プローブ開発},
 year = {2020}
}