Development of functional gold nanoparticles for targeted alpha therapy

开发用于靶向α疗法的功能性金纳米颗粒

• 批准号: 22KJ2124
• 负责人: 黄 栩昊
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2124/
• 关键词: 金ナノ粒子; アスタチン-211; アルファ線; がん; ペプチド

本年度は、211At標識機能性金ナノ粒子を合成し、細胞および腫瘍担持モデル動物を用いた活性評価を行った。まずは、金ナノ粒子のサイズと表面修飾分子の検討を行った。金ナノ粒子の表面修飾に関しては、親水性を向上させるメトキシポリエチレングリコール (mPEG) 、細胞透過性が高いポリヒスチジンペプチド (H16)、腫瘍集積性を持つ環状RGDペプチドで検討した。合成した表面修飾金ナノ粒子に対し、211At標識化を行った。211At標識化は、水溶液中、室温で5分程度振とうすることにより、9割以上の高い収率で進行した 。得られたナノ粒子を用いて、細胞内在化、細胞傷害活性を評価した。さらに、PANC-1 (ヒト膵がん細胞株) 移植マウスモデルに静脈投与し、薬剤の体内分布と腫瘍成長抑制効果を検討した。In vitroにおいて、ペプチド修飾金ナノ粒子を用いることで、顕著な細胞内在化の促進が確認できたとともに、顕著な細胞傷害活性の亢進が見られた。In vivoにおいては、5 nmと30 nmの211At標識mPEG修飾金ナノ粒子を比較したところ、若干ではあるが、5 nmのほうが腫瘍への集積性が高いことが分かった。そこで、5 nmの211At標識H16修飾金ナノ粒子および211At標識RGD/H16修飾金ナノ粒子の体内分布を続けて評価した。その結果、予想に反して薬剤の肝臓集積性が高いという結果となった。体内分布の結果より、5 nmの211At標識mPEG修飾金ナノ粒子が最も期待できる薬剤となりえることが分かった。そこで次に、抗腫瘍効果の評価を行った。211At標識薬剤をPANC-1移植マウスに尾静脈投与し、腫瘍サイズおよび体重変化の経過観察を行った。その結果、コントロール群の腫瘍は順調に成長を続けた一方で、薬剤投与群では、投与28日後でも腫瘍の増殖はほぼ見られなかった。

今年，合成了211AT标记的功能性金纳米颗粒，并使用具有细胞和肿瘤模型动物评估活性。首先，我们研究了金纳米颗粒的大小和表面修饰的分子。使用甲氧基甲基乙二醇（MPEG）研究了金纳米颗粒的表面修饰，该甲氧基乙二醇（MPEG）改善了具有高细胞渗透率（H16）的亲水性，多组氨酸肽和肿瘤积累的环状RGD肽。合成的表面修饰金纳米颗粒用211AT标记。 211AT标记以在室温下在水溶液中摇动约5分钟，以高收率超过90％。获得的纳米颗粒用于评估细胞包含和细胞毒性活性。此外，我们对PANC-1小鼠模型（人胰腺癌细胞系）进行了静脉内施用，以检查药物的生物分布及其对肿瘤生长抑制的影响。在体外，使用肽改性的金纳米颗粒显示出明显的细胞内在化促进，并显着增加了细胞毒性活性。在体内比较了5和30 nm 211at标记的MPEG修饰金纳米颗粒，发现5 nm的肿瘤积累略高。因此，连续评估了5 nm 211AT标记的H16改性金纳米颗粒的生物分布和211AT标记的RGD/H16修饰金纳米颗粒的生物分布。结果表明，该药物的肝脏积聚高，与预期相反。生物分布结果表明，5 nm 211AT标记的MPEG修饰的金纳米颗粒可能是最有前途的药物。因此，评估了抗肿瘤效应。将211AT标记的药物用于panc-1植入的小鼠内审计，并监测肿瘤的大小和体重的变化。结果，虽然对照组的肿瘤继续稳定增长，但即使在给药28天后，在药物管理组中几乎没有观察到肿瘤的生长。

项目成果

アスタチン211標識金ナノ粒子の腫瘍内投与：舌癌に対する局所投与の効果

砹211标记金纳米粒子瘤内给药：局部给药对舌癌的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 島本博彰;加藤弘樹;片山大輔;角永悠一郎;大江一弘;黄栩昊;下山敦史;樺山一哉;深瀬浩一;村上秀明
• 通讯作者: 村上秀明

アスタチン標識金ナノ粒子の腹腔内投与における動態と生体への影響

砹标记金纳米粒子腹腔给药的动力学和生物学效应

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤 弘樹;片山 大輔;大江 一弘;角永 悠一郎;黄 栩昊;下山 敦史;樺山 一哉;深瀬 浩一;畑澤 順
• 通讯作者: 畑澤 順

α線核医学治療を志向したAt-211標識機能化金ナノ粒子の開発

开发用于α射线核医学治疗的At-211标记功能化金纳米颗粒

• 发表时间: 2022
• 作者: 黄栩昊;樺山一哉;角永悠一郎;下山敦史;兼田加珠子;加藤弘樹;大江一弘;豊嶋厚史;篠原厚;深瀬浩一
• 通讯作者: 深瀬浩一

アスタチン標識金ナノ粒子の腹腔内投与による悪性腫瘍腹腔内播種の治療効果

腹腔注射砹标记纳米金治疗恶性肿瘤腹腔播散的效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤 弘樹;片山 大輔;大江 一弘;角永 悠一郎;黄 栩昊;下山 敦史;樺山 一哉;深瀬 浩一;畑澤 順
• 通讯作者: 畑澤 順

Intratumoral administration of astatine-211-labeled gold nanoparticles for alpha-particle therapy: An effect of local administration to tongue cancer

用于α粒子治疗的砹211标记金纳米颗粒的瘤内给药：局部给药对舌癌的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroaki Shimamoto;Hiroki Kato;Daisuke Katayama;Yuichiro Kadonaga;Kazuhiro Ooe;Xuhao Huang;Atsushi Shimoyama;Kazuya Kabayama;Koichi Fukase;Tomomi Tsujimoto;Shumei Murakami
• 通讯作者: Shumei Murakami