抗体修飾型相変化ナノ液滴と超音波を用いた細胞選択的診断治療の開発

使用抗体修饰的相变纳米液滴和超声开发细胞选择性诊断疗法

• 批准号: 16J09959
• 负责人: 石島 歩
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J09959/
• 关键词: 超音波; 相変化ナノ液滴; ドラッグデリバリー; ナノメディシン; 超音波がん治療; 生体医工学; バイオメディカルエンジニアリング

細胞の中での気泡化と細胞の外での気泡化による傷害作用を比較することにより，細胞内に相変化ナノ液滴を導入する利点を示した．具体的には気泡化に伴う傷害作用を引き起こす超音波の音圧値が低下することを示した．さらに細胞内気泡化により傷害した細胞の免疫原性を評価し，本手法によって引き起こされる細胞死の免疫原性が高いことを示した．下記に具体的な内容について示す．抗体修飾された相変化ナノ液滴(9E5修飾PCND)を抗体抗原反応により細胞内に選択的に導入することで液滴同士の凝集が共焦点顕微鏡観察により確認された．9E5修飾PCNDをDLD1細胞(抗原発現がん細胞)に作用させてから1hでは，細胞内における9E5修飾PCND由来の蛍光シグナルは検出されなかったが，細胞膜に介入している9E5修飾PCNDが観察された．9E5修飾PCNDを細胞に作用させてから3hでは，細胞内に移行している9E5修飾PCNDが観察され，6hでは，細胞内移行が顕著であった．24h経過すると，細胞内の数か所で9E5 修飾PCND からの高い蛍光輝度値が検出された．PCNDの細胞内凝集を引き起こした状態とそうでない状態において，超音波照射を行い，生存率測定を行うと，凝集を引き起こした状態において，細胞を傷害するために要する超音波強度が低かった．このことから細胞内に相変化ナノ液滴を導入することで，気泡化による傷害閾値を低下できることを示した．また，細胞内気泡化により引き起こされた細胞死において，ATPとHMGB1の細胞外への放出が確認された．これらの物質はDAMPs(damage associated molecular patterns)として知られ，免疫原性を有する．このことから，本手法によって引き起こされる細胞死の免疫原性が高いことが示された．

Comparison of the injury effects of cellular vesiculation and extracellular vesiculation, and the advantages of intracellular vesiculation and droplet introduction. The specific effect of bubble formation is accompanied by damage. The sound pressure of ultrasonic waves is low. In this study, we evaluated the immunogenicity of cells damaged by intracellular vacuolation and showed that the immunogenicity of cells damaged by intracellular vacuolation was high. The following is a detailed description of the contents. Antibody modification is a phase change process.(9E5-modified PCND) Antibody Antigen Antigen (Antigen producing cells) At 1 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 3 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 6 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 24 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 3h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 6 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 24 h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 3h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 6h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 6h, intracellular migration of 9E5-modified PCND was observed at 24 h. The number of PCND cells in the cell is 9E5 modified.PCND intracellular aggregation is initiated. The state of PCND intracellular aggregation is initiated. This is the first time that a cell has been damaged. The release of ATP and HMGB1 from cells outside the cell was confirmed. DAMPs(damage-associated molecular patterns) are known to have immunogenicity. This method is highly effective in inducing cell death and immunogenicity.

项目成果

相変化ナノ液滴気泡化時の周囲温度調節による気泡寿命制御．

通过在相变纳米液滴气泡形成过程中调节环境温度来控制气泡寿命。

• 发表时间: 2016
• 期刊: 超音波Techno
• 作者: A. Ishijima;J. Tanaka;T. Azuma;K. Minamihata;S. Yamaguchi;E. Kobayashi;T. Nagamune;and I. Sakuma;澁谷 陽子;石島歩，東隆，南畑孝介，山口哲志，小林英津子，長棟輝行，佐久間一郎．
• 通讯作者: 石島歩，東隆，南畑孝介，山口哲志，小林英津子，長棟輝行，佐久間一郎．

超音波セラノスティクスを志向した相変化ナノ液滴の化学修飾．

用于超声治疗诊断的相变纳米液滴的化学修饰。

• 发表时间: 2017
• 作者: A.Ishijima;T.Azuma;K.Minamihata;S.Yamaguchi;S.Yamahira;E.Kobayashi;M. Iijima;Y.Shibasaki;T.Nagamune;I. Sakuma;木坂美穂，山口哲志，東昂太郎，石島歩，東隆，柴崎芳一，佐久間一郎，岡本晃充
• 通讯作者: 木坂美穂，山口哲志，東昂太郎，石島歩，東隆，柴崎芳一，佐久間一郎，岡本晃充

超音波を用いたナノ粒子の血液脳関門透過性向上のin vitro評価

使用超声对纳米颗粒改善血脑屏障通透性的体外评估

• 发表时间: 2017
• 作者: Miho Kisaka;Satoshi Yamaguchi;Ayumu Ishijima;Takashi Azuma;Etsuko Kobayashi;Yoshikazu Shibasaki;Teruyuki Nagamune;Ichiro Sakuma and Akimitsu Okamoto;石島歩，東隆，山平真也，小林英津子，長棟輝行，佐久間一郎，川畑健一;石島歩，東隆，南畑孝介，山口哲志，山平真也，小林英津子，飯嶋麻里子，柴崎芳一，長棟輝行，佐久間一郎;菊地映美，石島歩，小林英津子，東隆，佐久間一郎，伊藤大知，太田誠一
• 通讯作者: 菊地映美，石島歩，小林英津子，東隆，佐久間一郎，伊藤大知，太田誠一

Antibody-conjugated phase-change nano-droplet for ultrasound therapeutic agent

用于超声治疗剂的抗体偶联相变纳米液滴

• 发表时间: 2017
• 作者: Ayumu Ishijima;S.Yamahira;S.Yamaguchi;E.Kobayashi;Y.Shibasaki;T.Azuma;T.Nagamune and I. Sakuma
• 通讯作者: T.Nagamune and I. Sakuma

音響化学療法の作用機序：ラジカルによる色素増感剤の’活性化’

声化疗的作用机制：自由基“激活”染料敏化剂

• 发表时间: 2017
• 作者: Miho Kisaka;Satoshi Yamaguchi;Ayumu Ishijima;Takashi Azuma;Etsuko Kobayashi;Yoshikazu Shibasaki;Teruyuki Nagamune;Ichiro Sakuma and Akimitsu Okamoto;石島歩，東隆，山平真也，小林英津子，長棟輝行，佐久間一郎，川畑健一
• 通讯作者: 石島歩，東隆，山平真也，小林英津子，長棟輝行，佐久間一郎，川畑健一