Development of nucleic acid-loaded ultrasound-responsive nanobubbles for the treatment of lung diseases

これまでに超音波応答性ナノバブルを開発し、超音波照射の併用により、種々の組織への遺伝子・核酸デリバリーおよび超音波造影が可能となることを示してきた。肺組織は、内部の空気の存在により超音波が適用し難い組織とされてきたが、炎症時の滲出液の存在により、疾患部位のみ超音波の到達性が変化することが考えられる。そこで本研究では、肺炎症時の診断・治療におけるナノバブルと超音波併用システムの可能性を検証するとともに、炎症部位へ集積性を有する核酸搭載ナノバブルの開発も目指している。本年度は、マウス肺への超音波照射の方法（向き）について、正常マウスを用いて検証を行った。尾静脈よりエバンスブルー色素とナノバブルを投与し、肺への超音波照射を3方向から行い、エバンスブルーの血管外漏出からその影響を評価した。その結果、ある方向から照射した場合において、超音波照射部位特異的な血管透過性の向上に伴うエバンスブルーの漏出が認められた。詳細な解析はまだ行えていないが、本効果は外表面に近い胸膜のみである可能性が高い。しかし肺への超音波照射により血管透過性の向上を可能とすることを示す有益な成果といえる。炎症により滲出液が存在する場合には、超音波の到達性が変化し得ることから、照射条件の最適化は今後モデルマウスを用いて検討を進める予定である。また、炎症部位へ集積性を有するナノバブルの開発に向け、ナノバブルの基盤であるポリエチレングリコール修飾リポソームに対し、抗体修飾を施し、その物性評価、およびフローサイトメトリーによる炎症性細胞への特異性評価を行った。現段階では、抗体修飾に伴う特異性が若干認められる程度であり、種々の調製条件の最適化を引き続き進めていく。特異性の高いリポソームの調製条件が絞られてきた段階で、超音波造影ガスを封入してバブル化し、ナノバブルとしての特異性評価、および核酸搭載を進める予定である。

これまでに超音波応答性ナノバブルを開発し、超音波照射の併用により、種々の組織への遺伝子・核酸デリバリーおよび超音波造影が可能となることを示してきた。肺組織は、内部の空気の存在により超音波が適用し難い組織とされてきたが、炎症時の滲出液の存在により、疾患部位のみ超音波の到達性が変化することが考えられる。そこで本研究では、肺炎症時の診断・治療におけるナノバブルと超音波併用システムの可能性を検証するとともに、炎症部位へ集積性を有する核酸搭載ナノバブルの開発も目指している。本年度は、マウス肺への超音波照射の方法（向き）について、正常マウスを用いて検証を行った。尾静脈よりエバンスブルー色素とナノバブルを投与し、肺への超音波照射を3方向から行い、エバンスブルーの血管外漏出からその影響を評価した。その結果、ある方向から照射した場合において、超音波照射部位特異的な血管透過性の向上に伴うエバンスブルーの漏出が認められた。詳細な解析はまだ行えていないが、本効果は外表面に近い胸膜のみである可能性が高い。しかし肺への超音波照射により血管透過性の向上を可能とすることを示す有益な成果といえる。炎症により滲出液が存在する場合には、超音波の到達性が変化し得ることから、照射条件の最適化は今後モデルマウスを用いて検討を進める予定である。また、炎症部位へ集積性を有するナノバブルの開発に向け、ナノバブルの基盤であるポリエチレングリコール修飾リポソームに対し、抗体修飾を施し、その物性評価、およびフローサイトメトリーによる炎症性細胞への特異性評価を行った。現段階では、抗体修飾に伴う特異性が若干認められる程度であり、種々の調製条件の最適化を引き続き進めていく。特異性の高いリポソームの調製条件が絞られてきた段階で、超音波造影ガスを封入してバブル化し、ナノバブルとしての特異性評価、および核酸搭載を進める予定である。