2023 Fiscal Year Research-status Report
ナノ粒子型MRI陽性造影剤におけるマクロファージ貪食の機構解明とその高効率化
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23K11828
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
木村 祐 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90566027)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | MRI / ナノ粒子 / 造影剤 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では, 申請者らが開発した生体適合性ナノ粒子型 Gd-MRI 陽性造影剤について, 未破裂脳動脈瘤の高感度検出ならびに破裂リスク層別化を実現することを目的として, 造影対象であるマクロファージの標的化にかかる貪食機構の解明, および表面修飾による貪食の高効率化を検討する. 最終的には, 未破裂脳動脈瘤に対する従来からの診断手法である瘤の形状・サイズに加えた新たな診断パラメータとして, 造影剤の臨床応用に向けた知見集積を目指すことを目的としている.
2023年度においては, 酸化ガドリニウムナノ粒子をビニルポリマーで被覆したナノ粒子型 Gd-MRI 陽性造影剤について, マウスマクロファージ細胞株を用いた取り込み試験を行い, 暴露後の造影剤貪食量を原子吸光光度計にて定量し評価を行った. その結果, 平均粒径 190 nm のナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤の場合, キレート型臨床用造影剤と比較して約3倍のマクロファージ細胞株への貪食が確認された. また, 取り込み後の細胞を用いて MRI 造影を実施した結果, T１強調像において約2倍の輝度増強が確認された. さらに, ナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤表面に eat-me シグナルを導入する方法について検討を行い, 新たに実施した方法で粒子合成を実施することで, 表面に官能基が導入されることを確認した. また, eat-me シグナルを導入することで, マクロファージ細胞株において, eat-me シグナル導入前よりもナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤の貪食量が向上することも確認できた.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤の細胞評価において, 種々の分化状態を有するマクロファージや阻害剤を用いた貪食試験は実施できていないものの, 造影剤の表面修飾反応に関しては想定以上に進展が見られ, その効果を確認することができたことからおおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き, ナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤の表面修飾および各種物性の変化によるマクロファージ貪食作用への効果を, 種々の細胞状態および阻害剤を用いて評価する. 2024年度においては生化学的評価や免疫組織化学, TEM 観察等を用いた細胞の状態観察を進め, 取り込み機構に関する知見を集積する予定である. ナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤の造影効果の解析についても, 国際共同研究を通して推進し, 当初の目的である in vivo 病態層別化に向けて知見を集積する.
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| Causes of Carryover |
研究室に既存の試薬を用いてナノ粒子型 Gd-MRI 実験を行い, さらに細胞を用いた評価が当初想定よりも進まなかったため次年度使用額が発生した. 次年度は解析用の初代細胞採取用動物購入や培養用試薬, 生化学的評価評価試薬等を購入し, 研究を強力に加速する.
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