非天然膜糖鎖認識を介した新しい薬物輸送システムの開拓

通过识别非天然膜糖链开发新的药物转运系统

基本信息

批准号：
17650132
负责人：
岩崎泰彦
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

標識となる非天然糖鎖を細胞膜上に誘導する。N-レブリノマンノサミン(ManLev)を既報に従い合成した。モデル細胞としてヒト子宮頸癌細胞(HeLa細胞)を用いた。10%ウシ胎児血清を含む培地(Minimum Essetial Medium)に、最終濃度10mMになるようMaLeVを添加し、この培地中でHeLa細胞を3日間培養した。ManLevの細胞内代謝にともなう糖鎖へのケトン基の発現を、ヒドラジド基をもつ蛍光色素(Alexa Fluor 350 hydrazide)を用いて確認した。ManLevを処理してケトン基を誘導した細胞を新鮮な培地に移した後、ヒドラジド基を表面にもつリン脂質ポリマーナノ微粒子を添加した。ナノ粒子の内部に予め蛍光物質(Nile Red)を内包させることにより、蛍光顕微鏡(現有設備)で、粒子の集積具合を追跡した。ヒドラジド基を持つ粒子は非天然糖鎖を誘導した細胞に集積することが認められたが、ヒドラジド基を持たないナノ粒子もしくは非天然糖鎖を誘導しなかった細胞ではナノ粒子の細胞集積は認められなかった。トルイジンブル一法による細胞毒性試験では、ナノ粒子自身の細胞毒性は認められなかった。一方、ナノ粒子の内部に代表的な脂溶性抗ガン剤を封入し、細胞に接触させたところ、細胞集積が起こった条件で効果的に細胞毒性が発現された。以上の結果から、細胞膜糖鎖と選択的に反応するナノ粒子により標的の細胞を効果的に攻撃できる新たなマテリアルとシステムを伴に構築することができた。

作为标签的非天然糖链被引入到细胞膜上。 N-左旋甘露糖胺（ManLev）是根据之前的报道合成的。使用人宫颈癌细胞（HeLa 细胞）作为模型细胞。将MaLeV添加到含有10%胎牛血清的培养基（最低必需培养基）中至终浓度为10mM，并将HeLa细胞在该培养基中培养3天。使用带有酰肼基团的荧光染料（Alexa Fluor 350 酰肼）证实了 ManLev 细胞内代谢过程中糖链上酮基的表达。将用ManLev处理以诱导酮基团的细胞转移至新鲜培养基中后，添加表面带有酰肼基团的磷脂聚合物纳米粒子。通过在纳米颗粒内预先封装荧光物质（尼罗红），我们使用荧光显微镜（现有设备）跟踪颗粒积累的程度。观察到具有酰肼基团的颗粒在诱导非天然糖链的细胞中积聚，但纳米颗粒不会在没有酰肼基团的细胞中或在未诱导非天然糖链的细胞中积聚。在使用甲苯胺公牛法的细胞毒性测试中，没有观察到纳米粒子本身的细胞毒性。另一方面，当典型的亲脂性抗癌药物被封装在纳米颗粒内并与细胞接触时，在引起细胞积累的条件下有效地表现出细胞毒性。基于上述结果，我们能够构建一种新材料和系统，可以利用选择性与细胞膜糖链反应的纳米颗粒有效攻击靶细胞。