| Project/Area Number |
22K07771
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
Akasaka Hiroaki 神戸大学, 医学研究科, 特命助教(PD) (20707161)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 千秋 神戸大学, 工学研究科, 教授 (00313693)
佐々木 良平 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (30346267)
宮脇 大輔 神戸大学, 医学部附属病院, 特命准教授 (30546502)
中山 雅央 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60582004)
椋本 成俊 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (70634278)
清水 康之 神戸大学, 医学部附属病院, 特命技術員 (80824234)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ナノ粒子 / 放射線増感剤 / DDS / MPN / 放射線 / 表面修飾 / 難治腫瘍 / 放射線治療 / 過酸化チタンナノ粒子 / 放射線増感 / 金属ナノ粒子 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは放射線と併用することで大量の活性酸素を産生し、放射線増感効果を顕著に増加させる過酸化チタンナノ粒子の開発に成功した。従来の課題であった腫瘍への送達性と生体安全性に対して、申請者らはメルボルン大学のグループが開発したAPS （Antibody Polyphenol System)と呼ばれる技術を応用することで、解決に成功した。本申請において、我々はAPS-過酸化チタンナノ粒子の臨床応用に向け、①多種の抗体に対応したAPSの合成、②各種がん細胞への特異的集積性、③放射線増感効果、④生体安全性の具体的な４課題を評価し、臨床試験を見据えた非臨床試験の準備に取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a novel method for surface functionalization of titanium peroxide nanoparticles with anti-CD44 antibodies was developed to enhance radiation sensitization. Tannic acid was used to non-covalently and efficiently attach the antibodies to the nanoparticles, allowing for versatile molecular interactions. The antibody-functionalized nanoparticles (PPN-PAATiOx) exhibited approximately 2-fold higher affinity for CD44-positive cells in vitro and approximately 2-fold higher affinity in vivo, with enhanced cellular uptake. Tumor accumulation and radiation sensitization were also increased by about 2-fold, leading to a significant 50% inhibition of cancer cell growth (p < 0.05). Moreover, the targeting function was maintained in vivo, demonstrating high efficacy. This method shows promise for precision medicine in cancer therapy and can be extended to other nanomaterials.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
この研究成果の学術的意義は、抗体をナノ粒子表面に効率的に修飾する新手法を確立したことである。この手法は、放射線増感効果を持つナノ粒子の標的化を実現し、がん治療の精密医療に寄与する可能性がある。タンニン酸を利用した抗体の非共有結合的修飾法は、簡便でありながら強力な標的化能力を示し、他のナノ材料にも応用可能と考えられる。
社会的意義としては、この技術ががん治療の新たなアプローチを提供し、放射線治療とナノテクノロジーを組み合わせた治療法を実現する可能性がある。放射線感受性向上により、がん患者の治療効果を高め、副作用の軽減が期待できる。
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