Novel radiosensitizer with inorganic nanoparticles and antibodies assembly

具有无机纳米粒子和抗体组装的新型放射增敏剂

• 批准号: 20KK0192
• 负责人: 佐々木 良平
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0192/
• 关键词: ナノ粒子; 放射線増感; がん幹細胞; 過酸化チタンナノ粒子; 放射線治療; 表面修飾; DDS; 金属ナノ粒子; 無機ナノ粒子; 表面修飾技術

我々のグループは放射線と併用することで大量の活性酸素を産生し、放射線増感効果を著明に増加させる過酸化チタンナノ粒子の開発に成功し、世界的にも先駆的な立場で過酸化チタンナノ粒子を利用した放射線増感剤の開発に取り組んでいる。この素材を臨床応用するには、過酸化チタンナノ粒子が腫瘍に特異的に集積する必要がある。これを達成するためには、過酸化チタンナノ粒子の表面修飾技術が必要不可欠である。メルボルン大学のFrank Caruso教授のグループはPMAP（Polyphenol-Mediated Assembly of Proteins)と呼ばれる独自のナノ粒子コーティング技術を開発しており、PMAPを応用することで、過酸化チタンナノ粒子にDrug Delivery System（DDS）をもたらすことが可能であると期待できる。本研究での成果は難治がんの治療成績向上に向けて重要な役割を果たす。腫瘍細胞への特異的集積性の検討に関して、がん幹細胞に高発現しているCD44を認識する抗体と過酸化チタンナノ粒子を結合させることに成功し、CD44陽性細胞とCD44陰性細胞を用いたin vitroの実験系において腫瘍集積性の評価を行った。蛍光顕微鏡によるCD44陽性細胞またはCD44陰性細胞へのナノ粒子の取り込みを評価し、CD44陽性細胞内への有意なPMAP-過酸化チタンナノ粒子の取り込み量の増加を認めた。腫瘍増殖抑制効果の検討に関して、PMAP-過酸化チタンナノ粒子と放射線の併用効果をコロニーアッセイにより評価した。CD44陽性細胞においては、PMAP-過酸化チタンナノ粒子と放射線を併用することにより放射線単独または過酸化チタンナノ粒子単独よりも有意な腫瘍増殖抑制効果を認めた。これらの検討により、CD44を高頻度に発現するがん細胞へのPMAPを介して高効率な過酸化チタンナノ粒子の輸送に成功した。

我们的小组成功地开发了过氧化钛纳米颗粒，这些纳米颗粒与辐射结合使用并显着提高了辐射敏化效果时产生大量活性氧，并正在努力开发在全球范围内开创性位置中使用过氧化钛纳米颗粒的辐射敏化剂。为了使该材料在临床上应用，过氧化钛纳米颗粒需要在肿瘤中特别积累。为此，至关重要的是，对过氧化钛纳米颗粒的表面修饰技术至关重要。墨尔本大学的教授弗兰克·卡鲁索（Frank Caruso）教授正在开发一种称为PMAP（多酚介导的蛋白质组装）的独特纳米颗粒涂料技术，并且通过施加PMAP，可以预期，PMAP的应用将使药物输送系统（DDS）将钛含氧二氮纳米肉汁带来。这项研究的结果在改善顽固性癌症的治疗结果中起着重要作用。关于研究肿瘤细胞中特异性积累的研究，我们成功地结合了一种识别CD44的抗体，该抗体在癌症干细胞中高度表达，用过氧化钛纳米颗粒与使用CD44阳性和CD44阴性细胞在体外实验系统中评估肿瘤在体外实验系统中的积累。通过荧光显微镜评估了纳米颗粒对CD44阳性或CD44阴性细胞的摄取，并观察到了过氧化PMAP-丁烷纳米颗粒在CD44阳性细胞中的摄取显着增加。关于研究肿瘤生长抑制作用的研究，通过菌落测定法评估了过氧化物纳米颗粒的PMAP丁烷纳米颗粒和辐射的综合作用。在CD44阳性细胞中，使用PMAP丁二烷纳米颗粒与辐射一起显示出比单独辐射或单独辐射钛或过氧化钛纳米颗粒的显着作用。这些研究成功地通过PMAP向经常表达CD44的癌细胞成功地运输了过氧化钛纳米颗粒。

项目成果

Elucidation of gastrointestinal dysfunction in response to irradiation using metabolomics

使用代谢组学阐明放射反应引起的胃肠功能障碍

• DOI: 10.1016/j.bbrep.2020.100789
• 发表时间: 2020
• 期刊: Biochemistry and Biophysics Reports
• 影响因子: 2.7
• 作者: Salah Mohammed;Osuga Saki;Nakahana Makiko;Irino Yasuhiro;Shinohara Masakazu;Shimizu Yasuyuki;Mukumoto Naritoshi;Akasaka Hiroaki;Nakaoka Ai;Miyawaki Daisuke;Ishihara Takeaki;Yoshida Kenji;Okamoto Yoshiaki;Sasaki Ryohei
• 通讯作者: Sasaki Ryohei

Exrtacelluar vesicles

细胞外囊泡

• 发表时间: 2021
• 作者: Ai Nakaoka;Kana Kobayashi;Mennaallah Hassan and Ryohei Sasaki
• 通讯作者: Mennaallah Hassan and Ryohei Sasaki

Radiosensitive Effect induced by exosomes from irradiated cancer cells

受辐射癌细胞外泌体诱导的放射敏感性效应

• 发表时间: 2021
• 作者: Ai Nakaoka;Makiko Nakahana;Naritoshi Mukumoto;Hiroaki Akasaka;Mohammed Salah;Ryo Nishikawa;Takeaki Ishihara;Daisuke Miyawaki;Takashi Sasayama and Ryohei Sasaki
• 通讯作者: Takashi Sasayama and Ryohei Sasaki

がん細胞から放出されたエクソソームによる放射線増感効果

癌细胞释放的外泌体的放射增敏作用

• 发表时间: 2020
• 作者: 中岡 藍;仲波名 真希子;椋本 成俊;赤坂 浩亮;清水 康之;Mohammed Salah;石原 武明 ;宮脇 大輔;佐々木 良平
• 通讯作者: 佐々木 良平

The University of Melbourne(オーストラリア)

墨尔本大学（澳大利亚）