Development of polymeric contrast agent for MRI and fluorescence dual imaging

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09103
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 貝田 佐知子 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (70710234)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲 成幸 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10359771) ; 谷 眞至 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60236677)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ドラッグデリバリーシステム / 転移性肝癌 / 造影MRI / 蛍光色素

Outline of Annual Research Achievements

癌の診断・治療では、的確に癌病巣の進展度を判断することが治療成績の向上、低侵襲治療につながる。特に腫瘍を切除する手術に際しては、術前・術中・術後における診断と治療のための画像支援が必須である。画像支援の中でも組織分解能が高く被曝の心配がないMRI(磁気共鳴画像)が有用である。我々は高分子ナノキャリアを用いたドラッグデリバリーシステム(DDS)に着目し、MRI造影剤(ガドリニウム:Gd)と蛍光色素(Fluorescent dye:FD)を含有した高分子ナノキャリアがあれば、MR画像と蛍光画像により、術前・術中・術後において癌病巣の状態をより的確に、またシームレスに診断と評価ができると考えた。本研究は、MRI造影剤および蛍光色素を含有する独自の高分子ナノキャリアを開発するものであり、MRIで腫瘍の強い造影効果を示し、さらに手術中には腫瘍の蛍光ナビゲーションとしても使用しうる、MR画像と蛍光イメージによる新規DDS診断法を創造するものである。今回、我々は5-20nmに調整された高分子ポリマーを作成し、Gd含有が3mg/mlであることを確認している。また本ポリマー内部には蛍光色素(AlexaFluor647およびAlexaFluor488)を含有しており、実際にマウス膵癌(BxPC3)モデルに投与したところ癌細胞に蛍光色素が集積していることを確認した。本ポリマーをラット肝癌モデルに投与することでMRI造影効果および蛍光効果を確認する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

MRI造影剤であるGd-DOTA/Alexa含有の高分子ポリマー製造および搬送が2021年1月となったため。

Strategy for Future Research Activity

MRI造影剤であるGd-DOTA/Alexa含有の高分子ポリマーが搬送され、本学で作成したラット腫瘍肝移植モデルが完成し、4月には薬剤の投与、および造影効果を確認するためMRI撮像予定である。

Causes of Carryover

コロナウイルス感染症の蔓延により、研究の遅延を認めた。