Development of novel strategy for pancreatic cancer with ultrasound sensitive nanomedicine

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19501
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 鈴木 亮 帝京大学, 薬学部, 准教授 (90384784)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: マイクロバブル / 超音波 / リポソーム / 抗がん剤 / がん治療 / ドラッグデリバリーシステム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マイクロバブルの表面に抗がん剤封入リポソームを搭載した複合体を新たに調製し、超音波刺激に応じてリポソームが放出されるシステムを構築することが最初の課題となる。そこで本年度は、モデル抗がん剤としてドキソルビシン封入リポソームを搭載したマイクロバブルの調製方法の確立を行った。DSPC : PEG-monostearate : DSPE-PEG(2k)-biotin = 90 : 10 : 1の外殻を有するマイクロバブルを振とう法で調製した。このマイクロバブル表面にはビオチンが修飾されているため、このビオチンにアビジンを反応させ、マイクロバブルを洗浄した。その後、このアビジンの結合したマイクロバブルにビオチン脂質を導入したドキソルビシン内封リポソームを添加することで、ドキソルビシン内封リポソーム搭載マイクロバブル (D-Lipo-MB) とした。実際にこの D-Lipo-MB の形態を蛍光顕微鏡で確認した結果、ドキソルビシンの蛍光がマイクロバブル表面に観察された。このことから、マイクロバブル周囲にドキソルビシン封入リポソームが搭載されていることが示唆された。さらに、この D-Lipo-MB に超音波を照射すると、D-Lipo-MB の圧壊が誘導された。このことから、D-Lipo-MB は超音波処理に応答して圧壊し、搭載しているリポソームを解離するものと推察された。このように今回開発した D-Lipo-MB は、超音波照射部位特異的にリポソームのデリバリーを可能にする新たな抗がん剤デリバリーシステムになるものと期待される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度は、超音波応答型リポソーム搭載マイクロバブルの調製を行い、超音波照射によるリポソームの放出を評価する計画となっていた。この予定通り、順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今回調製した超音波応答型抗がん剤封入リポソーム搭載型マイクロバブル（D-Lipo-MB）への超音波照射によるマイクロバブルからのリポソーム放出を確認する。その後、放出されたリポソームによるがん細胞傷害性を in vitro で評価する。この検討結果をもとに、マイクロバブルへのリポソーム搭載量や超音波照射条件の最適化を行う。これと同時に、がん組織の新生血管に親和性を有する可能性のあるペプチドを修飾したリポソーム搭載マイクロバブルの開発も進める。
in vitro 評価系での最適化の後、膵臓がん細胞を移植した担がんモデル動物を作成し、上記マイクロバブルを静脈内投与後にがん組織に超音波照射したときの抗がん剤のがん組織へのデリバリー効率を評価する。これと同時にがん治療効果についても検討する。得られた結果から、マイクロバブルの投与量や投与回数、超音波照射条件などの最適化を行う。

Causes of Carryover

初年度は超音波応答性リポソーム搭載型マイクロバブルの調製およびその特性評価を行った。2年目には、in vitro 培養細胞での実験や動物実験に向けて、マイクロバブルを大量に調製することとなっている。1年目の検討で、大量調製のための試薬や新たな機材の購入が必要であることが判明した。そこで、次年度のバブルの大量調製のための使用額として翌年度分と合わせて助成金を使用することとした。