| 研究課題/領域番号 |
15K01819
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
近藤 輝幸 京都大学, 工学研究科, 教授 (20211914)
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| 研究分担者 |
木村 祐 京都大学, 健康長寿社会の総合医療開発ユニット, 特定准教授 (90566027)
山田 久嗣 徳島大学, 大学院生物資源産業学研究部, 講師 (80512764)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 光超音波イメージング / 磁気共鳴イメージング / 常磁性金属酸化物 / ナノ粒子 / 分子プローブ / HER2 完全長抗体 / ゼラチン / 造影剤 |
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| 研究実績の概要 |
我々は、生体適合性に優れ、粒径を自在に制御可能なゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子の合成に成功し報告している。本ナノ粒子は MRI 造影剤として有効であるが、特異的な腫瘍標的能は有しておらず、ナノ粒子の大きさに依存する EPR（Enhanced Permeability and Retention）効果、すなわち受動的標的能により、長時間（～48 時間）かけて腫瘍組織に集積する。一方、本ナノ粒子に抗 HER2 抗体を導入できれば、HER2 蛋白を高発現している腫瘍への特異的標的能が付与され、ナノ粒子造影剤が短時間で腫瘍に高集積し、結果としてナノ粒子造影剤の投与量の著しい低減が期待される。
そこで本年度は、ゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子造影剤に HER2 完全長抗体を導入した能動的標的能を有する新しい磁気共鳴イメージング用（Magnetic Resonance Imaging, MRI）造影剤の開発を行い、その有効性と機能を明らかにした。HER2 完全長抗体を導入したゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子プローブは、高い縦緩和能 r1 を示し、HER2 陽性細胞表面への高い結合能を示したことから、腫瘍特異的標的能を有する分子プローブ型 MRI 造影剤であることが明らかになった。本手法は、HER2 抗体に限らず、種々の疾患に発現する抗原に対する抗体に応用可能である。従って、ゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子は、MRI による抗体医薬の薬効・治療効果の評価に有効な新しいプラットフォームとして期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では、我々が独自の方法で開発した「ゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子」が、光超音波(PA）－磁気共鳴（MR）デュアルイメージプローブとして有効であることを利用し、昨年度までに D-glucosamine 被覆 MnO ナノ粒子が、ゼラチン被覆 Gd2O3 よりナノ粒子より造影能の高い PA－MR イメージングプローブであること、本年度は、これらのプローブのドラッグデリバリーシステム（DDS）について検討し、HER2 完全長抗体を用いることにより、これまでの EPR 効果より，はるかに短時間で腫瘍に高集積する造影剤の開発に成功した。以上の結果は、ゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子は、PAI および MRI による抗体医薬の薬効・治療効果の評価にも有効な新しいプラットフォームであることを示している。従って、本研究は、当初の計画以上に進展しており、PA－MR デュアルイメージングプローブの更なる高機能化と新しい展開が期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
HER2 完全長抗体を導入したゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子造影剤については、HER2 陽性 N87 細胞を担癌したマウスを用いて、in vivo での PA－MR デュアルイメージングプローブとしての有効性を明らかにする。さらに最終年度は、ナノ粒子の表面被覆に用いている親水性ゼラチンと難水溶性抗癌剤であるドキソルビシン塩酸塩（DOX）との静電相互作用および疎水性相互作用を利用した複合化により、新規「セラノスティクス」（Theranostics ＝ 治療 Therapeutics ＋ 診断 Diagnostics）プローブとしての DOX 複合化ゼラチン被覆 Gd2O3 ナノ粒子を合成し、PA－MR デュアルイメージングプローブとしての機能評価を行うとともに、細胞増殖抑制効果についての評価を行う。
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