| Project/Area Number |
23K23369
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| Project/Area Number (Other) |
22H02101 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
壹岐 伸彦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
唐島田 龍之介 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
澤村 瞭太 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (50982906)
松井 裕史 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70272200)
権田 幸祐 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80375435)
西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
高橋 透 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30361166)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
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| Keywords | ジラジカル-Pt(II)錯体 / 光熱変換プローブ / がん / セラノスティクス / 送達 / 光熱治療 / 近赤外光 / 光音響イメージング / プローブ / イメージング / ジラジカル錯体 / 白金錯体 / Pt(II) / 光熱変換 / 薬物送達 / ミセル / 葉酸 / 金属錯体 / 近赤外吸収 / 光熱療法 |
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| Outline of Research at the Start |
生体透過性の高い近赤外(NIR)光を強く吸収し，高効率に光熱変換するジラジカルPt(II)錯体をがん細胞に送達できれば，がんの光音響(PA)イメージング(PAI)と光熱治療(PTT)とを組み合わせた，セラノスティクスにつながる．本研究ではジラジカル錯体を基に，生体中で安定で，がんに選択的に送達され，さらにがん細胞内環境を認識してNIR吸収onにスイッチする光熱変換プローブを創製し，がんの未来型セラノスティクスを創成する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
「ジラジカル錯体をがん認識型光熱変換プローブとする未来型がんセラノスティクス」の実現に向け，本年度は以下の3項目について検討を行った．
①プローブの設計：がん細胞内で安定し，解離しない錯体プローブの開発を目指し，2分子のフェニレンジアミンをジエチレントリアミンで連結した新規配位子を合成した．さらに，これを用いたPt(II)錯体を調製・キャラクタライズし，本錯体がpH応答性の近赤外吸収を示し，がん細胞の内外を識別可能なプローブとなることを確認した．
②送達システムの設計：水溶性ジラジカルPt(II)錯体－Fe(III)イオン－ポリエチレンイミン（PEI）系と，ジメチルフェニレンジアミンPt(II)錯体－PEI系のそれぞれから，受動輸送に適したナノ粒子の調製に成功した．前者はフェロトーシス併用が可能ながん治療薬，後者はX線CT造影にも応用できるバイモーダルプローブとなり得ることを明らかにした．
③細胞での評価：1) ジブロモフェニレンジアミンPt(II)錯体-アルブミン複合体のMCF-7細胞内動態を近赤外顕微イメージングで調べた．細胞膜近傍で複合体から錯体が脱離し，細胞膜を透過後，細胞内タンパクと複合体を形成し，近赤外吸収を示した．時間経過とともに錯体は結晶化し，細胞毒性を示すことを明らかにした．2)ジブロモフェニレンジアミンPt(II)錯体を搭載したPEG-b-PMNTナノミセルを，正常細胞RGMおよびその変異型がん細胞RGKに取り込ませ，光熱療法効果を定量的に評価した．その結果，RGKはRGMの約2倍のミセルを取り込み，がん細胞特異的な光熱殺傷効果を示すことを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①プローブ設計および②送達システム設計については，有効な設計指針を獲得し，すでにほぼ完了している．③細胞レベルでの評価に関しては，光熱治療(PTT)効果の検証と近赤外光吸収イメージングを完了しており，細胞段階でのセラノスティクスは実現可能な状況にある．一方で，④動物実験での評価を目前に控え，現在はジラジカルPt(II)錯体を搭載したPEG-b-PMNTナノミセルの合成スケールアップに取り組んでいる段階である．
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のように，ジラジカルPt(II)錯体を搭載したPEG-b-PMNTナノミセルの大量合成を検討している．十分な量を確保した上で，これを担がんマウスに投与し，光音響イメージングと光熱療法(PTT)を実施する．その結果，「ジラジカル錯体をがん認識型光熱変換プローブとする未来型がんセラノスティクス」のコンセプト実証を目指す．
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