排泄能を有す高造影能血管造影剤を用いた腫瘍血管の成長と阻害のイメージング解析

本研究では「X 線吸収能」、「血液滞留能」を高いレベルで同時に満たし、腫瘍血管構造の経時変化を長期間観察可能な高造影能血管造影剤開発を目的として、腎排泄能を有す小粒径（2 nm）金ナノ粒子とタンパク質（ラクトフェリン）をアミド結合を利用して複合化させた。今回創製したナノ材料を電子顕微鏡観察、消衰スペクトル測定、電気泳動、FTIR測定で評価した結果、2 nm金ナノ粒子の粒子径は維持したままに、金ナノ粒子とラクトフェリンの複合体が生成したことがわかった。また、In vivo実験を見据え、複合体コロイド溶液の濃縮方法を確立したことで創製した複合体コロイド溶液のX線造影能は、市販のヨード系造影剤（イオパミドール）と比較して1.8倍高い値を示した。さらに、マウス生体内に投与し、血液内での半減期を算出したところ、2 nm金ナノ粒子やイオパミドールが数分間であったのに対し、金ナノ粒子+ラクトフェリン複合体は1-3 時間であった。本複合化により血液内滞留時間が延長し、血管造影が可能な撮像時間が確保できたため、担がんモデルマウスを用いたX線CT造影による腫瘍血管の経時的な観察を試みた。排泄経路が未確立である15 nm金ナノ粒子や血液滞留時間が短い2 nm金ナノ粒子は、それぞれ数日単位の血管構造変化を可視化することができなかった。一方、創製した2 nm金ナノ粒子+ラクトフェリン複合体は、合計2回のCT造影にて、3日間での同一腫瘍血管構造の変化を可視化することに成功した。その結果、可視化血管はわずか72 hで大きな形態学的変化を示すことがわかった。以上より、本研究では2 nm金ナノ粒子とラクトフェリンを複合化させることにより、高造影能血管造影剤開発に成功した。また、本技術を用いた抗がん剤治療時の血管構造変化のイメージングは、創薬支援技術としての展開も期待される。

本研究では「X 線吸収能」、「血液滞留能」を高いレベルで同時に満たし、腫瘍血管構造の経時変化を長期間観察可能な高造影能血管造影剤開発を目的として、腎排泄能を有す小粒径（2 nm）金ナノ粒子とタンパク質（ラクトフェリン）をアミド結合を利用して複合化させた。今回創製したナノ材料を電子顕微鏡観察、消衰スペクトル測定、電気泳動、FTIR測定で評価した結果、2 nm金ナノ粒子の粒子径は維持したままに、金ナノ粒子とラクトフェリンの複合体が生成したことがわかった。また、In vivo実験を見据え、複合体コロイド溶液の濃縮方法を確立したことで創製した複合体コロイド溶液のX線造影能は、市販のヨード系造影剤（イオパミドール）と比較して1.8倍高い値を示した。さらに、マウス生体内に投与し、血液内での半減期を算出したところ、2 nm金ナノ粒子やイオパミドールが数分間であったのに対し、金ナノ粒子+ラクトフェリン複合体は1-3 時間であった。本複合化により血液内滞留時間が延長し、血管造影が可能な撮像時間が確保できたため、担がんモデルマウスを用いたX線CT造影による腫瘍血管の経時的な観察を試みた。排泄経路が未確立である15 nm金ナノ粒子や血液滞留時間が短い2 nm金ナノ粒子は、それぞれ数日単位の血管構造変化を可視化することができなかった。一方、創製した2 nm金ナノ粒子+ラクトフェリン複合体は、合計2回のCT造影にて、3日間での同一腫瘍血管構造の変化を可視化することに成功した。その結果、可視化血管はわずか72 hで大きな形態学的変化を示すことがわかった。以上より、本研究では2 nm金ナノ粒子とラクトフェリンを複合化させることにより、高造影能血管造影剤開発に成功した。また、本技術を用いた抗がん剤治療時の血管構造変化のイメージングは、創薬支援技術としての展開も期待される。