JP2014231497A - 腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法 - Google Patents

腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014231497A
JP2014231497A JP2013113251A JP2013113251A JP2014231497A JP 2014231497 A JP2014231497 A JP 2014231497A JP 2013113251 A JP2013113251 A JP 2013113251A JP 2013113251 A JP2013113251 A JP 2013113251A JP 2014231497 A JP2014231497 A JP 2014231497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
boron
particle
tumor cells
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013113251A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6142994B2 (ja
Inventor
善恵 石川
Yoshie Ishikawa
善恵 石川
直人 越崎
Naoto Koshizaki
直人 越崎
琢磨 辻
Takuma Tsuji
琢磨 辻
治郎 臼倉
Jiro Usukura
治郎 臼倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2013113251A priority Critical patent/JP6142994B2/ja
Publication of JP2014231497A publication Critical patent/JP2014231497A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6142994B2 publication Critical patent/JP6142994B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

【課題】ホウ素等の無機材料を含むサブミクロンサイズの粒子を、腫瘍細胞に選択的に取り込ませることができる粒子及びその製造方法の提供。【解決手段】粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面をトランスフェリン(Tf)で修飾した腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えていることを特徴とする粒子。無機粒子の表面を、ポリリジンで被覆した後にポリグルタミン酸で被覆し、該被覆表面にTfを修飾することを特徴とする腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子の製造方法。特に、無機粒子が炭化ホウ素粒子であり、該炭化ホウ素サブミクロン粒子にTfを修飾する方法を開発し、腫瘍細胞中の核近傍への粒子取り込みを実現し、少ない投与量で効率よい熱中性子線を照射により腫瘍細胞破壊効果を得ようとするものである。【選択図】図2

Description

ホウ素等の無機材料を含むサブミクロンサイズの粒子を、腫瘍細胞に選択的に取り込ませることができる(一部は核近傍に位置する粒子もある)粒子及びその製造方法に関する。
粒子の細胞内へのターゲッティングに関する研究が多く進められているが、有機系や高分子系のものが多かった。しかし、生体内の粒子に対して遠隔的に何らかの局所的な効果を及ぼすためには、無機系の粒子を使えばより効率的に行えると考えられる。
例えば腫瘍細胞に無機粒子を選択的に取り込ます手法が使えるようになれば、ホウ素含有無機粒子を利用した中性子捕捉療法、磁性無機粒子を利用したハイパーサーミア、無機粒子の光吸収と活性酸素発生を利用した光線力学療法、などさまざまな新規医療応用粒子の開発が進展するものと期待される。
ホウ素中性子捕捉療法(Boron neutron capture therapy; BNCT)は、腫瘍細胞に取り込まれた10Bに熱中性子線を照射し、核反応によって発生するα粒子とLiにより腫瘍細胞を死滅させる治療法である。脳腫瘍や頭頸部の難治療ガンの治療法として最近注目を集めてきている。特にこの手法は、治療後の予後が良いことから患者の治療後の生活の質(QOL)を維持することができることも、重要な点である。
このため、腫瘍細胞に特異的かつ、十分な量の10Bの蓄積が必須となる(非特許文献1、2参照)。これまでに、腫瘍細胞に効率的に取り込まれるホウ素化合物(mercaptoundecahydrododecaborane、4-dihydroxyboryl phenylalanine)がBNCTに用いられてきたが、十分な量の蓄積を得ることは困難であり、大量に投与する必要があるなどの問題点があった。
この問題を克服するために、ドラッグデリバリーシステムが注目され、ホウ素を運ぶキャリアとしてリポソーム(非特許文献3、4参照)、低比重リポタンパク質(非特許文献5参照)、炭素ナノ粒子(非特許文献1参照)などが開発されてきたが、ホウ素濃度は低いことは上記のホウ素化合物と同様であった。
特開2008−266126号公報
Hwang, K. C., Lai P., D., Chiang, C-S., Wang, P-J., and Yuan, C-J. (2010) Neutron capture nuclei-containing carbon nanoparticles for destruction of cancer cells. Biomaterials 31, 8419-8425. Mortensen, M., W., Bjorkdahl, O., Sorensen, P., G., Hansen, T., Jensen, M., R., Gundersen, H., J., G., and Bjornholm, T. (2006) Functionalization and cellular uptake of boron carbide nanoparticles. The first step toward T cell-guided boron neutron capture therapy. Bioconjug. Chem. 17, 284-290. Ueno, M., Ban, H., S., Nakai, K., Inomata, R., Kaneda, Y., Matsumura, A., and Nakamura, H. (2010) Dodecaborate lipid liposomes as new vehicles for boron delivery system of neutron capture therapy. Bioorg. Med. Chem. 18, 3059-3065. Doi, A., Kawabata, S., Iida, K., Yokoyama, K., Kajimoto, Y., Kuroiwa, T., Shirakawa, T., Kirihata, M., Kasaoka, S., Maruyama, K., Kumada, H., Sakurai, Y., Masunaga, S-I., Ono, K., and Miyatake, S-I. (2008) Tumor-specific targeting of sodium borocaptate (BSH) to malignant glioma by transferrin-PEG liposomes: a modality for boron neutron capture therapy. J. Neurooncol. 87, 287-294. Laster, B., H., Kahl, S., B., Popenoe, E., A., Pate, D., W., and Fairchild, R., G. (1991) Biological efficacy of boronated low-density lipoprotein for boron neutron capture therapy as measured in cell culture. Cancer Res., 51, 4588-4593. Mortensen, M., W., Sorensen, P., G., Bjorkdahl, O., Jensen, M., R., Gundersen, H., J., G., and Bjornholm, T. (2006) Preparation and characterization of Boron carbide nanoparticles for use as a novel agent in T cell-guided boron neutron capture therapy. Appl. Radiat. Isot. 64, 315-324. Petersen, M., S., Petersen, C., C., Agger, R., Sutmuller, M., Jensen, M., R., Sorensen, P., G., Mortensen, M., W., Hansen, T., Bjornholm, T., Gundersen, H., J., Huiskamp, R., and Hokland, M. (2008) Boron nanoparticles inhibit tumour growth by boron neutron capture therapy in the murine B16-OVA model. Anticancer Res. 28, 571-576. Ishikawa, Y., Shimizu, Y., Sasaki, T., and Koshizaki, N. (2007) Boron carbide spherical particles encapsulated in graphite prepared by pulsed laser irradiation of boron in liquid medium. Appl. Phys. Lett. 91, 161110. Jani, P., Halbert, G., W., Langridge, J., and Florence., A., T. (1990) Nanoparticle uptake by the rat gastrointestinal mucosa: quantitation and particle size dependency. J. Pharm. Pharmacol. 42, 821-826. Qian, Z., M., Li, H., Sun, H., and Ho, K. (2002) Targeted drug delivery via the transferrin receptor-mediated endocytosis pathway. Pharmacol. Rev. 54, 561-587. Wagner, E., Curial, D., and Cotton, M. (1994) Delivery of drugs, proteins and genes into cells using transferrin as a ligand for receptor-mediated endocytosis. Adv. Drug Delivery Rev. 14, 113-135. Ryschich, E., Huszty, G., Knaebel, H., P., Hartel, M., Buchler, M., W., and Schmidt, J. (2004) Transferrin receptor is a marker of malignant phenotype in human pancreatic cancer and in neuroendocrine carcinoma of the pancreas. Eur. J. Cancer 40, 1418-1422. Tsuji, T., Yoshitomi, H., and Usukura, J. Endocytic mechanism of transferrin-conjugated nanoparticles and the effects of their size and ligand number on the efficiency of drug delivery. J. Electron Microsc. doi: 10.1093/jmicro/dfs080 Lao, B., J., Tsai, W., L., P., Mashayekhi, F., Pham, E., A., Mason, A., B., and Kamei, D., T. (2007) Inhibition of transferrin iron release increases in vitro drug carrier efficacy. J. Control. Release 117, 403-412. Barth, R., F., Coderre, J., A., Vicente., M., G., H., and Blue, T., E. (2005) Boron neutron capture therapy of cancer: current status and future prospects. Clin. Cancer Res. 11, 3987-4002. Weissfloch, L., Wagner, M., Probst, T., Senekowitsch-Schmidtke, R., Tempel, K., and Molls, M. (2001) A new class of drugs for BNCT? Borylated derivatives of ferrocenium compounds in animal experiments. BioMetals 14, 43-49. Yamada, S., Hirao, K., Yamauchi, Y., and Kanzaki, S. (2003) Mechanical and electrical properties of B4C-CrB2 ceramics fabricated by liquid phase sintering. Ceram. Int. 29, 299-304.
近年、大量の10Bを細胞内に届けることができるホウ素粒子が注目を集めている(非特許文献2、6、7参照)。我々はこれまでにパルスレーザー光照射を用いた炭化ホウ素サブミクロン粒子(born carbide submicron particle, BCSP)作製法を開発した(特許文献1及び非特許文献8参照)。このサイズの粒子は大量の10Bを含有するが、その大きさ故に細胞に取り込まれにくい(特許文献9参照)。そのため粒子の表面修飾が必須となる。
薬物をがん細胞に選択的に作用させるために、その受容体が多種のがん細胞に高発現しているトランスフェリン(Tf)が利用されている(非特許文献10、11、12参照)。これまでに我々は200 nm以上のポリスチレン粒子にTf修飾を行うことにより、がん細胞へ効率良くまた選択的に積み荷を運ぶことができることを示した(非特許文献13参照)。
本発明では、BCSPにTfを修飾する方法を開発し、がん細胞中の核近傍への粒子取り込みを実現し、少ない投与量で効率よいがん細胞破壊効果を得ようとするものである。
上記課題に鑑み、ホウ素を含有する無毒で安定な粒子の合成と細胞内に効率よく取り込まれる仕組みを与える粒子表面の処理という観点から、本発明者らは、次の発明を提供するものである。
1)粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面をトランスフェリンで修飾した腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えていることを特徴とする粒子。
2)前記無機粒子がホウ素含有粒子であることを特徴とする上記1)記載の粒子。
3)前記ホウ素含有粒子が炭化ホウ素粒子であることを特徴とする上記2)記載の粒子。
4)前記粒子の表面に、ポリリジン及びポリグルタミン酸をこの順に被覆し、その上にトランスフェリンで修飾したことを特徴とする上記1)〜3)のいずれか一項に記載の粒子。
5)上記1)〜4)のいずれか一項に記載の粒子からなることを特徴とする中性子捕捉療法用薬剤。
6)粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面を、ポリリジンで被覆した後にポリグルタミン酸で被覆し、該被覆表面にトランスフェリンを修飾することを特徴とする腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子の製造方法。
7)前記無機粒子がホウ素含有粒子であることを特徴とする上記6)記載の粒子の製造方法。
8)前記ホウ素含有粒子が炭化ホウ素粒子であることを特徴とする上記7)記載の粒子の製造方法
ホウ素中性子捕捉療法(Boron neutron capture therapy, BNCT)により効率良く腫瘍細胞を死滅させるためには、腫瘍細胞に特異的かつ、十分な量の10Bの蓄積(10原子/細胞)が有効である(非特許文献1、15、16参照)。BCSPは大量の10Bを含有し、12粒子でこの条件を達成することができる(2.5 g/cm、直径200 nm:非特許文献17参照)。
しかし、従来中性子捕捉療法に使用されているホウ素化合物は、中性子捕捉能が高い10Bの存在比を100%に濃縮したホウ素を原料として用いる必要があり、そのためコストの大幅な上昇を強いている。
これに対し、本発明の粒子は少ない個数で、大量のホウ素原子を細胞中に導入出来るので、10Bを20%しか含まない安価な天然ホウ素で作製した場合の粒子でも、十分な治療効果が確保出来る優れた効果を有する。すなわち、上記のようにBCSPにTf を修飾することにより、この粒子はがん細胞によく取り込まれ、10原子の10Bを細胞内に届けることができる効果を有する。
BCSP(a)とポリリジン修飾後にポリグルタミン酸を修飾したBCSP(b)の透過型電子顕微鏡像を示す図である。スケールバーは100nmを示す。 共焦点顕微鏡観察により得られた結果を示す図である。スケールバーは10μmを示す。光学切片像(上段)、maximum-intensity projection images(中段)、光学顕微鏡像(下段)。(a)−(c):Tf修飾BCSPを与えたHeLa細胞、(d)−(f):TfとTf修飾BCSPを与えたHeLa細胞、(g)−(i):albumin修飾BCSPを与えたHeLa細胞、(j)−(l):Tf修飾BCSPを与えたNRK細胞を示す。 Tf修飾BCSPを与えたHeLa細胞の透過型電子顕微鏡像を示す図である。(a)は多数のTf修飾BCSPがHeLa細胞に取り込まれていた様子を示す図であり、スケールバー1μmである。(b)は粒子の核周辺にも確認された様子を示す図、(c)は小胞内のTf修飾BCSPを示す図である。スケールバー200 nmである。Nは核を示す。 実施例2で説明するマウス腫瘍の透過型電子顕微鏡像である。
本発明は、腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子を提供するものであり、粒径サイズは200nm〜1000nmである無機粒子の表面をトランスフェリンで修飾することにより、それを達成することができる。この無機粒子としては、好適にはホウ素含有粒子であり、さらに炭化ホウ素粒子であることが望ましい。
上記の通り、現在中性子捕捉療法に使用されているホウ素化合物は、中性子捕捉能が高い10Bの存在比を100%に濃縮したホウ素を原料として用いる必要があり、そのためコストの大幅な上昇を強いている。
これに対し、今回の発明の粒子は少ない個数で大量のホウ素原子を細胞中に導入出来るので、10Bを20%しか含まない安価な天然ホウ素で作製した場合の粒子でも、十分な治療効果が確保出来ることから、製造コストの大幅な低減を図ることが可能である。
上記の通り、10原子の10Bは、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)により、効率良く腫瘍細胞を死滅させるために有効であるが、同様の機能を持つ無機粒子であれば、腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えることにより、同様に腫瘍細胞を死滅させる効果を有する。本願発明は、これらを包含するものである。
前記粒子の表面に、ポリリジン及びポリグルタミン酸をこの順に被覆し、その上にトランスフェリンで修飾することにより、上記の機能を備えた粒子を効果的に得ることができる。さらに、これらの機能を持つ材料は中性子捕捉療法用薬剤として有用である。
本願発明は、その多くを実験により確認しつつ、最適な条件を見出すことを前提とした。したがって、以下の具体的な説明は、実験との関連での説明が中心となる。また、特に効果があることを確認したBCSPのTf修飾を中心に説明するが、他の材料への展開を制限するものではないことを、予め申し述べる。
(細胞培養)
HeLa細胞(ヒト子宮頸かん由来細胞株: RIKEN BioResource Center, Tsukuba, Japan)とNRK細胞(ラット腎細胞由来: RIKEN BioResource Center, Tsukuba, Japan)を、60 mmディッシュ(BD FALCON, Flanklin Lakes. NJ, USA)に播種し、炭酸ガス培養装置内(5% CO, 37°C)で培養した。培養液は10%(V/V)fetal bovine serum(FBS; 牛胎児血清; PAA, Vienne, Austria)、100 U/ml ペニシリン、100 μg/ml ストレプトマイシン (Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)を添加したDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM; Sigma-Aldrich)を使用した。
(BCSPのTf修飾)
1mgのBCSPを1mlの蒸留水中に分散させ、1mgのポリリジン(poly-L-lysine, PLL; mol. wt. 4,000-15,000, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)を加え、室温で10分間放置した。その後、遠心分離(6,500×g, 20 min, 25°C)により粒子を洗浄し、フリーなPLLを除去した。回収した粒子を再び蒸留水中に分散させ、10mgのポリグルタミン酸(poly-γ-glutamic acid, PGA; mol. wt. 200,000-500,000, Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)を加えた。同様に遠心分離(6,500×g, 20 min, 25°C)を行いフリーなPGAを除去した。
回収したPGA−coated BCSPを0.5mlのMES緩衝液(10 mM, pH 5.5)中に分散させ、3.17×10−9 molの1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) とN-hydroxysuccinimide (NHS; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)を加え、30分間室温で反応させた。
10倍濃度のPBSを50 μl加え反応を停止させた。続いて0.25mgのhuman holo-transferrin(Tf; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)、他の材料として0.21mgのalbumin (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)を用い、粒子を室温で8時間反応させた。反応後、粒子に結合しなかったTf又はalbuminを遠心分離(6,500 × g, 20 min, 25°C, twice)により除去した。なお、albuminは、比較(効果確認)のために用いたものである。
また、共焦点観察を行うために、粒子表面に結合したTf、albuminを0.1 mgのFITC−I(Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)を用いて、carbonate緩衝液(50 mM, pH 9.5)中で蛍光標識した。2時間後、遠心分離(6,500×g, 20 min, 25°C, thrice)により粒子を洗浄し、結合していない蛍光色素を除去した。
(共焦点顕微鏡観察)
HeLa細胞とNRK細胞を35 mmガラスボトムディッシュ(Matsunami Glass Ind., Ltd., Osaka, Japan)上に播種し、12時間以上培養した。細胞が十分ディッシュ底面に接着した後、0.05mg/mlのTf修飾BSCP、albumin修飾BCSPを含む培養液中で2時間培養した。同様に、35mmガラスボトムディッシュに播種したHeLa細胞を0.05mg/mlのTf修飾BCSPと2 mg/mlのholo−Tfを含む培養液中で培養した。
粒子暴露後、PBSで細胞を洗い、4%パラフォルムアルデヒトで室温において10分間固定した。固定後、さらにPBSで3回洗浄し、共焦点顕微鏡(A1Rsi; Nikon, Tokyo, Japan)を用いて観察を行った。
(透過型電子顕微鏡観察)
HeLa細胞をあらかじめカーボンを蒸着したサファイアガラス(Matsunami Glass Ind., Ltd., Osaka, Japan)上に播種し、12以時間上培養した。細胞がサファイアガラスに十分接着した後、0.025mg/mlのTf修飾BCSPを含む培養液を与え2時間培養した。
粒子暴露後、HeLa細胞を2%パラフォルムアルデヒド、1%グルタルアルデヒドを含むRinger緩衝液中で前固定し、その後1%四酸化オスミウムで後固定を行った。
次に、エタノールを用いて細胞を脱水し、エポキシ樹脂(Polysciences, Inc., Warrington, PA, USA)に包埋した。60°Cで30時間以上熱し、十分に硬化したサンプルをウルトラミクロトームを用いて70nmの厚さで薄切した。得られた切片を、フォルムバールを支持膜とした電顕用グリッドで回収し酢酸ウラン、クエン酸鉛により電子染色し、透過型電子顕微鏡(H-7600; Hitachi, Tokyo, Japan)で観察した。
以下、本発明を実施例および比較例に基づき、さらに詳細に説明する。なお、説明する実施例は理解を容易にするためのものであり、本願発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
(実施例1)
BCSPは表面に官能基を持たず、そのままではTf修飾を行えない。そこでまず始めに正電荷を持つポリペプチドであるポリリジン(PLL)と負電荷を持ち、カルボキシル基に富むポリグルタミン酸(PGA)により粒子表面を被覆した。PGAにより表面を被覆したBCSPの透過型電子顕微鏡像を図1に示す。PGAの層が形成され、粒子がPGAにより覆われている様子がわかる。このPGA被覆BCSPのカルボキシル基を架橋剤により活性化させ、Tfを結合させた。
次に、Tf修飾BCSPの腫瘍細胞選択性を評価した。Tf受容体が高発現しているHeLa細胞(上記非特許文献14参照)とラット正常腎由来のNRK細胞に粒子を2時間暴露し、比較観察した。共焦点顕微鏡観察により得られた結果を図2に示す。
上段は代表的な光学切片像であり、中段は細胞表面から底面までの、maximum-intensity projectionである。また、下段は対応する光学顕微鏡像である。
図2(a−c)はTf修飾BCSPを与えたHeLa細胞の共焦点顕微鏡像である。多数の粒子が細胞内に取り込まれていることがわかる。図2(d−f)は粒子に結合していないTfとTf修飾BCSPを同時にHeLa細胞に与えた結果である。過剰量Tfにより競合阻害が起こり、粒子の取り込みが阻害された。つまりTf修飾BCSPはTf受容体を介して細胞内に取り込まれることがわかった。これにより、表面修飾の効果が確認できる。
また、albumin修飾BCSPを与えたHeLa細胞ではTf修飾BCSPに比べて取り込み量が著しくて低下していた(図2(g−i))。これにより、albuminは、有効でないことが分かる。
そして、上記の一連の結果から、Tf修飾により、BCSPが効率的にがん細胞に取り込まれることが示された。すなわち、これはTf修飾の有効性を示すものである。
一方、ラット由来の正常細胞株であるNRK細胞ではTf修飾BCSPはほとんど細胞内に取り込まれず、細胞表面で凝集していた(図2(j−l))。これによって、Tf修飾BCSPはTf受容体が高発現している腫瘍細胞に選択的に取り込まれることが示された。これは、腫瘍細胞に対する選択性を意味するものである。
さらに、透過型電子顕微鏡によりTf修飾BCSPを暴露したHeLa細胞を観察した(図3)。200nm以上のTf修飾BCSPはHeLa細胞に多数取り込まれ(a)、エンドソーム内(c)や、核周辺(b)に粒子が確認された。これは、細胞内核周辺に取り込まれていることの証拠と考えられる。
(実施例2)
(試験方法)
1)H460細胞(ヒト肺大細胞がん細胞)をマウス(6週齢)皮下に注射した(5×10cell/mouse)。
2)5日後、Tf修飾BCSPを尾静脈から投与した(40mg/kg)。
3)二日後、腫瘍と肺(コントロール)を回収した。
4)回収したサンプルをそれぞれ2%グルタール、2%パラフォルムアルデヒドで3時間前固定した。
5)1%オスミウムで1時間後固定を行った。
6)エタノールの上昇系列により脱水した。
7)エポキシ樹脂に包埋し、ウルトラミクロトームで薄切した。
8)酢酸ウラン、クエン酸鉛により染色し、透過型電子顕微鏡で観察した。
(結果と観察)
尾静脈から投与されたTf修飾BCSPは腫瘍に到達し、腫瘍細胞に取り込まれていた。これらの粒子はin vitroでの結果と同様に、細胞内で膜に囲まれていた。つまり、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれたことがわかった。
一方で、コントロールの肺細胞へのTf修飾BCSPの取り込みは観察されなかった。
この結果を図4に示す。図4はマウス腫瘍の透過型電子顕微鏡像である。左側のスケールは500nmであり、右側のスケールは200nmである。この図4から、尾静脈から投与されたTf修飾BCSPは腫瘍細胞に取り込まれているのが確認できる。
ホウ素中性子捕捉療法により効率良く腫瘍細胞を死滅させるためには、腫瘍細胞に特異的かつ、一定の量以上の10Bの蓄積(10原子/細胞)が有効である。特に、BCSPは多くの10Bを含有し、直径200nmのBCSP12粒子でこの条件を達成することができ、上述のようにBCSPにTf を修飾することにより、この粒子はがん細胞に選択的によく取り込まれ、10原子の10Bを細胞内に届けることができる。本発明の粒子は、少ない個数で大量のホウ素原子を細胞中に導入出来るので、10Bを20%しか含まない安価な天然ホウ素で作製した場合の粒子でも、十分な治療効果が確保出来ることを確認している。これにより、製造コストの大幅な低減を図ることが可能である。
本願発明の粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面をトランスフェリンで修飾した腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えた粒子は、高効率BNCT用ホウ素含有薬剤、高効率ハイパーサーミア用磁性粒子薬剤、高性能光線力学治療用薬剤等の剤として有用である。

Claims (8)

  1. 粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面をトランスフェリンで修飾した腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えていることを特徴とする粒子。
  2. 前記無機粒子がホウ素含有粒子であることを特徴とする請求項1記載の粒子。
  3. 前記ホウ素含有粒子が炭化ホウ素粒子であることを特徴とする請求項2記載の粒子。
  4. 前記粒子の表面に、ポリリジン及びポリグルタミン酸をこの順に被覆し、その上にトランスフェリンで修飾したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粒子。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の粒子からなることを特徴とする中性子捕捉療法用薬剤。
  6. 粒径サイズ200nm〜1000nmの無機粒子の表面を、ポリリジンで被覆した後にポリグルタミン酸で被覆し、該被覆表面にトランスフェリンを修飾することを特徴とする腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子の製造方法。
  7. 前記無機粒子がホウ素含有粒子であることを特徴とする請求項6記載の粒子の製造方法。
  8. 前記ホウ素含有粒子が炭化ホウ素粒子であることを特徴とする請求項7記載の粒子の製造方法。
JP2013113251A 2013-05-29 2013-05-29 腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法 Active JP6142994B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013113251A JP6142994B2 (ja) 2013-05-29 2013-05-29 腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013113251A JP6142994B2 (ja) 2013-05-29 2013-05-29 腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014231497A true JP2014231497A (ja) 2014-12-11
JP6142994B2 JP6142994B2 (ja) 2017-06-07

Family

ID=52125118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013113251A Active JP6142994B2 (ja) 2013-05-29 2013-05-29 腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6142994B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007016961A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Institut National De La Santé Et De La Recherche Médicale (Inserm) Materials useful for support and/or replacement of tissue and the use thereof for making prostheses
JP2008266126A (ja) * 2007-03-23 2008-11-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ホウ素ナノ粒子又はホウ素含有ナノ粒子及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007016961A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Institut National De La Santé Et De La Recherche Médicale (Inserm) Materials useful for support and/or replacement of tissue and the use thereof for making prostheses
JP2008266126A (ja) * 2007-03-23 2008-11-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ホウ素ナノ粒子又はホウ素含有ナノ粒子及びその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADV. MATER., vol. 20, no. 9, JPN6016042137, 2008, pages 1671 - 1678, ISSN: 0003431865 *
BIOCONJUGATE CHEM., vol. 17, no. 5, JPN6016042138, 2006, pages 1314 - 1320, ISSN: 0003431863 *
LANGMUIR, vol. 22, no. 26, JPN6016042136, 2006, pages 11065 - 11071, ISSN: 0003431864 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6142994B2 (ja) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiang et al. Engineered cell‐membrane‐coated nanoparticles directly present tumor antigens to promote anticancer immunity
Xu et al. A biomimetic aggregation‐induced emission photosensitizer with antigen‐presenting and hitchhiking function for lipid droplet targeted photodynamic immunotherapy
Wang et al. Large hollow cavity luminous nanoparticles with near-infrared persistent luminescence and tunable sizes for tumor afterglow imaging and chemo-/photodynamic therapies
Chang et al. Supramolecular immunotherapy of cancer based on the self‐assembling peptide design
Tiwari et al. Accelerated bone regeneration by two-photon photoactivated carbon nitride nanosheets
Chen et al. Activatable multifunctional persistent luminescence nanoparticle/copper sulfide nanoprobe for in vivo luminescence imaging-guided photothermal therapy
Shu et al. Persistent luminescence immune hydrogel for photodynamic‐immunotherapy of tumors in vivo
EP1744789B1 (fr) Particules activables par des rayons x et/ou uv, leur preparation et leur utilisation thérapeutique ou diagnostique
Lee et al. Near-infrared light-triggered photodynamic therapy and apoptosis using upconversion nanoparticles with dual photosensitizers
Obonyo et al. Quantum dots synthesis and biological applications as imaging and drug delivery systems
Zhang et al. Direct Presentation of Tumor‐Associated Antigens to Induce Adaptive Immunity by Personalized Dendritic Cell‐Mimicking Nanovaccines
Song et al. Temperature‐dependent CAT‐Like RGD‐BPNS@ SMFN nanoplatform for PTT‐PDT self‐synergetic tumor phototherapy
Kishwar et al. Intracellular ZnO nanorods conjugated with protoporphyrin for local mediated photochemistry and efficient treatment of single cancer cell
Wang et al. Size-controlled preparation and behavior study of phospholipid–calcium carbonate hybrid nanoparticles
Zhang et al. Exosomes as smart drug delivery vehicles for cancer immunotherapy
Zhang et al. Co-assembled hybrids of proteins and carbon dots for intracellular protein delivery
Gao et al. Targeted delivery of paclitaxel in liver cancer using hyaluronic acid functionalized mesoporous hollow alumina nanoparticles
Wu et al. Recent advancement of bioinspired nanomaterials and their applications: A review
WO2022257849A1 (zh) 一种工程化囊泡的制备方法及其应用
Qian et al. Near‐Infrared Light Triggered Intelligent Nanoplatform for Synergistic Chemo‐Photodynamic Therapy of Tumor
Cao et al. Dual-functionalized covalent triazine framework nanosheets as hierarchical nonviral vectors for intracellular gene delivery
Peng et al. Research progress of the engagement of inorganic nanomaterials in cancer immunotherapy
Yang et al. Exosomes and mimics as novel delivery platform for cancer therapy
Jiang et al. Cancer cell membrane-wrapped nanoparticles for cancer immunotherapy: A review of current developments
Bai et al. Nanomedicines in oral cancer: inspiration comes from extracellular vesicles and biomimetic nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6142994

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250