Gd-DTPA-蛍光色素内包高分子ミセルによるMR蛍光イメージによる治療法開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10570
• 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): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: MRI造影剤 / 蛍光色素 / Drug delivery system / polymer

Outline of Annual Research Achievements

【背景】腫瘍組織では新生血管の透過性亢進と不十分なリンパ系ドレナージのためにナノサイズの高分子薬物が集積しやすくなっている（Enhance Permeability and Retention：EPR効果）。この性質を用いた高分子ドラッグによるDrug Delivery System(DDS)が期待されているが、体内での薬物分布が不明であり副作用の懸念も大きい。そこで我々は、癌に対する安全で効果的な診断薬開発のために、MRI造影剤と蛍光色素を含有した高分子ポリマーを独自に開発しvisible-DDSを可能とした。
【目的】担癌動物モデルにおいてGd-DOTA/IR-820 polymerのMRI造影効果および蛍光効果について評価を行いvisible-DDSの可能性を検証する。
【方法】Gd-DOTA/IR-820 polymerはMRI陽性造影剤のGd-DOTA（ガドリニウム－ジエチレントリアミン五酢酸）と蛍光色素IR-820を結合している。作製したGd-DOTA/IR-820 polymerの特性を評価し、ラット肝細胞癌(N1S1)モデルの尾静脈より投与し、体内の薬剤分布およびMRIにより腫瘍への集積を評価した。ラット肝細胞癌(N1S1)モデルにおいては尾静脈に留置したカテーテルよりGd-DOTA/IR-820 polymerを投与し、MRIにより腫瘍への集積を経時的に測定するとともに、解剖して各臓器への蛍光色素の集積をPhotodynamic Eye(浜松ホトニクス社製)にて確認した。
【結果】Gd-DOTA/IR-820 polymerはインフルエンザウィルスより小さい直径約30nmで生体内で安定しており、Gd-DOTAより約8倍のT1短縮効果を有していた。さらにラット肝細胞癌モデルでは同濃度のGd-DOTA投与群に比べ有意な腫瘍造影効果を有した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Gd-DOTA/IR-820 polymerの作製に成功し、MRI造影剤としての造影強度であるrelaxivityが通常のGd-DOTAより約8倍のT1短縮効果を有していることが判明した。またこのpolymerをin vivo実験にまで発展させることができている。

Strategy for Future Research Activity

Gd-DOTA/IR-820 polymerは担癌動物モデルにおいてMRI造影作用と蛍光効果を有し、２通りのvisible-DDSを実現する有望な腫瘍同定システムとなりうる可能性があることが判明した。
今後は腫瘍への造影効果および蛍光効果の再現性を確認し、さらに異なる動物モデルでの確認を行う予定である。

Causes of Carryover

動物実験のための経費として使用予定であったが、ラットの納入時期が遅れたため、購入資金を翌年度に繰越すこととなった。ラット納入予定の６月にはこれを用いて実験を再開する予定である。