Development of cell signal-responsive contrast agent for diagnosis of NASH

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18325
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Murata Masaharu 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 教授 (30304744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812) ; 赤星 朋比古 九州大学, 医学研究院, 教授 (20336019) ; 河野 喬仁 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任講師 (90526831)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 炎症 / インフラマソーム / ナノメディシン / 機能化造影剤

Outline of Final Research Achievements

In this study, we designed and constructed a functionalized contrast agent that specifically reacts to inflammasomes and can modify its signal according to its activity. Protein-based nanostructures were used as a platform. In preliminary experiments, the nanostructures were extremely stable in blood and remained stable for at least one week without being degraded by blood enzymes. Furthermore, after administration to mice, various biochemical parameters were measured by the JSCC standard method, and no acute toxicity due to the nanostructures was observed. In addition, the structural changes of the nanostructures allowed quantitative and real-time observation of inflammasomes as an intracellular inflammatory response.

Free Research Field

ナノ医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では未だ実現されていない造影剤を使ったインフラマソームのリアルタイムイメージングに成功した。これまでのレポーター遺伝子を使ったインフラマソームの可視化とは異なり、作製したナノ構造体は様々な細胞や動物に応用できる。インフラマソームは炎症応答の促進に直接関わっており、感染症や生活習慣病を含めた様々な疾患との関係が次々と明らかになっている。その中には早期診断が極めて難しい疾患も含まれている。炎症はこれらの疾患の極初期から起こっており、インフラマソームの形成を特異的に捉えることができれば、これらの疾患を極初期の段階で診断することが可能となる。