2019 Fiscal Year Research-status Report

泌尿器腫瘍の診断・治療のための生体膜修飾で拓くナノキャリアのプラットホーム作製

Research Project

Project/Area Number	19K22684
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	林昭伸三重大学, 医学部附属病院, 助教 (10609043)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林幸壱朗九州大学, 歯学研究院, 准教授 (80580886) 渡邉昌俊三重大学, 医学系研究科, 教授 (90273383) 石井健一朗三重大学, 医学系研究科, 助教 (90397513)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords	ナノ粒子 / 細胞膜 / 尿路上皮癌
Outline of Annual Research Achievements	我々は、ナノマテリアル、特に超常磁性体酸化鉄(SPIO)（Resovistとして肝腫瘍の造影剤として利用されているSPIOもある）の細胞への影響や抗癌剤あるいは温熱療法との併用による治療法の提案など行ってきた。最近、赤血球の細胞膜を利用したマイクロ粒子を作製し、マウスの血中での滞在性の向上を示した。癌細胞膜で覆われたナノ粒子が通常のナノ粒子よりも癌特異的取り込みが増加したと報告された[Theranostics, 7(10), 2575, 2017]。本研究では、泌尿器腫瘍（前立腺癌、尿路上皮癌、腎癌）細胞などの生体膜（細胞膜）を利用し、SPIOをコアとした診断・治療用新規ナノキャリアを作製する。癌細胞や癌関連線維芽細胞、腫瘍血管内皮細胞などの腫瘍微小環境を構成する細胞に対して（標的：腫瘍細胞および腫瘍微小環境）、抗癌剤あるいは核酸医薬品を特異的に導入でき、かつ血中滞在期間の延長など特徴を有したナノキャリア作製を目指す。今年度は、各種細胞株からの生体膜（細胞膜）の調整、extrusion approach（低浸透圧にて、細胞膜を抽出）を用いて、抽出した細胞膜はself-assembly（自己集合）にて再構築し、ナノキャリアのサイズ、細胞膜の被覆状態、細胞膜の主要な表面タンパク発現の解析より、自己集合の条件を決定した。ナノ粒子としては、80 nmの金ナノ粒子を用い、尿路上皮癌( T24)より細胞膜を回収することにした。各種細胞膜の回収方法を試行錯誤の結果、凍結法を用いて、細胞膜の破砕、回収を行い、extrusion approachを用いて、尿路上皮癌の細胞膜を被覆した金ナノ粒子を合祀絵する事が出来た。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 細胞株からの生体膜（細胞膜）の調整、extrusion approach（低浸透圧にて、細胞膜を抽出）を用いて、抽出した細胞膜はself-assembly（自己集合）にて再構築し、ナノキャリアのサイズ、細胞膜の被覆状態、細胞膜の主要な表面タンパク発現の解析より、自己集合の条件を決定したが、凍結破砕法を用い、電子顕微鏡画像にて金ナノ粒子が細胞株に被覆されていることを確認できた。
Strategy for Future Research Activity	合成された尿路上皮癌細胞膜を被覆したナノ粒子の機能的解析を行う。また、他の細胞株への応用を行う。