Development of novel MRI contrast agents for macrophage imaging enables risk evaluation of unruptured cerebral aneurysm

开发用于巨噬细胞成像的新型 MRI 造影剂可以评估未破裂脑动脉瘤的风险

• 批准号: 22K05356
• 负责人: 近藤 輝幸
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05356/
• 关键词: 磁気共鳴イメージング; マクロファージ; 未破裂脳動脈瘤; ナノ粒子造影剤; ガドリニウム

研究代表者のグループでは、既に、ゼラチン被覆 Gd ナノ粒子型 MRI 造影剤の設計・合成に成功し、MRI 造影剤としての機能を明らかにしている。令和4年度は、このゼラチン被覆 Gd ナノ粒子に加え、新たに 3 種類の生体適合性高分子（還元糖（CMD）、オクチルアミン／ポリアクリル酸（OA/PAA）、メタクリル酸メチル（PMMA））を利用し、ナノ粒子表面を被覆した 3 種類の新規 Gd2O3 ナノ粒子、およびデキストラン（Dex）で表面被覆した GdPO4 ナノ粒子の合成に成功した。そこで、生理条件下での各ナノ粒子の安定性・分散性を明らかにするため、5 種類の Gd ナノ粒子の粒径を動的光散乱法（DLS）と透過型電子顕微鏡（TEM）により、表面電位を電気泳動光散乱法（ELS）により決定した。各ナノ粒子中の Gd 含有量は、熱重量分析（TGA）と原子吸光光度計により測定し、決定した。さらに、濃度の異なる各 Gd ナノ粒子の水分散液を調製し、T1 強調 MRI 造影により、縦緩和能 r1 、横緩和能 r2 を算出し、MRI 造影能（r2 / r1）を評価した。一方、各 Gd ナノ粒子のマクロファージ細胞株（RAW 264.7）への取り込み量（＝１細胞当たりの取り込み量／投与濃度）は、原子吸光光度計により決定した。以上の結果を総合的に考慮し、令和 5 年度以降、ラット動脈瘤モデルに尾静脈投与し、動脈瘤病変部位に高集積しているマクロファージの MRI造影剤として、第一候補を「PMMA 被覆 Gd2O3 ナノ粒子」、第二候補を「Dex 被覆 GdPO4 ナノ粒子」に決定した。

课题组已成功设计合成了明胶包覆的Gd纳米颗粒型MRI造影剂，并明确了其作为MRI造影剂的功能。 2020财年，除了明胶包覆的Gd纳米颗粒外，我们还将推出三种新型生物相容性聚合物：还原糖（CMD）、辛胺/聚丙烯酸（OA/PAA）和甲基丙烯酸甲酯（PMMA），我们已成功合成。三种表面包覆纳米颗粒的新型Gd2O3纳米颗粒和表面包覆葡聚糖（Dex）的GdPO4纳米颗粒。因此，为了阐明每种纳米颗粒在生理条件下的稳定性和分散性，使用动态光散射（DLS）测量了五种Gd纳米颗粒的粒径，并通过电泳光测定了透射电子显微镜（TEM）的表面电位。散射（ELS）。通过热重分析（TGA）和原子吸收分光光度法测量和测定每个纳米粒子中的Gd含量。此外，制备不同浓度的Gd纳米粒子水分散体，利用T1加权MRI造影剂计算纵向弛豫率r1和横向弛豫率r2，并评价MRI造影性能（r2/r1）。另一方面，使用原子吸收分光光度计测定巨噬细胞系(RAW 264.7)中摄取的各Gd纳米颗粒的量(＝每个细胞的摄取量/施用浓度)。综合考虑上述结果，从2020年起，我们将尾静脉注射到大鼠动脉瘤模型中，并确定第一个候选物是“PMMA涂层”，作为动脉瘤病变部位高度聚集的巨噬细胞的MRI造影剂.Gd2O3 纳米颗粒”，第二个候选者被确定为“Dex 涂层的 GdPO4 纳米颗粒”。

项目成果

未分化 iPS 細胞の磁気共鳴イメージングのための GdPO4 ナノ粒子への抗体修飾と機能評価

GdPO4 纳米颗粒的抗体修饰和功能评估用于未分化 iPS 细胞的磁共振成像

• 发表时间: 2023
• 作者: 鈴木 伸二;木村 祐;升本 英利;今井 宏彦;村田 梢;湊谷 謙司;近藤 輝幸
• 通讯作者: 近藤 輝幸

ナノ粒子型 Gd-MRI 造影剤－水分子相互作用の NMR 観察

纳米粒子Gd-MRI造影剂-水分子相互作用的NMR观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村祐;金田啓佑;吉田七瀬;三浦理紗子;今井宏彦;近藤輝幸
• 通讯作者: 近藤輝幸

ゼラノスティクスを目指す光音響－磁気共鳴イメージングに有効な抗癌剤複合化酸化ガドリニウムナノ粒子の合成と機能評価

抗癌药物缀合氧化钆纳米颗粒的合成和功能评估，可有效用于零致光学的光声磁共振成像

• 发表时间: 2023
• 作者: Sasaki;Kaname; Uesaki;Nanako;植﨑 菜々子，瀧澤 柚花，東田 和樹，橋本 悠介，佐々木 要;植崎菜々子，瀧澤柚花，東田和樹，佐々木要;鏡味 磨央，三浦 理紗子，木村 祐，秋吉 一成，近藤 輝幸;王 星辰，木村 祐，今井 悠太，三浦 理紗子，今井 宏彦，近藤 輝幸
• 通讯作者: 王 星辰，木村 祐，今井 悠太，三浦 理紗子，今井 宏彦，近藤 輝幸

多糖ナノゲルを用いた光音響応答性セラノスティクスプローブの開発

使用多糖纳米凝胶开发光声响应治疗诊断探针

• 发表时间: 2023
• 作者: Shin-Ichiro Miyashita;Jie Zhang;Sicai Zhang;Charles B. Shoemaker;Min Dong;Shin-Ichiro Miyashita;鏡味 磨央，三浦 理紗子，木村 祐，秋吉 一成，近藤 輝幸
• 通讯作者: 鏡味 磨央，三浦 理紗子，木村 祐，秋吉 一成，近藤 輝幸

Development of Doxorubicin-conjugated Gd2O3 Nanoparticles as a PA-MR Dual Imaging Probe Towards Theranostics

开发阿霉素缀合的 Gd2O3 纳米粒子作为治疗诊断学的 PA-MR 双成像探针

• 发表时间: 2022
• 作者: Xingchen Wang;Yu Kimura,Yuta Imai;Risako Miura;Hirohiko Imai,Teruyuki Kondo
• 通讯作者: Hirohiko Imai,Teruyuki Kondo