主要成果
研究チームは、金（Au）とテルビウム（Tb）を組み合わせ、葉酸（FA）を結合させ牛血清アルブミン（BSA）で安定化したナノ粒子「BSA@Au/Tb-FA」を開発しました。このナノ粒子は、MDA-MB-231細胞を用いた試験において、葉酸を結合させていないBSA@Au/Tbよりも有意に高い細胞取り込み（p < 0.05）を示しました。また、ファントムモデルを用いた評価では、SPCCTにおいて38.35 HU·mL·mg⁻¹の減衰効率を達成し、MRIではr1 = 1.42 mM⁻¹ s⁻¹、r2 = 13.82 mM⁻¹ s⁻¹という緩和能を示し、特にT2強調コントラストにおいて強い効果を発揮することが確認されました。
技術・詳細
開発されたBSA@Au/Tb-FAは、TEM、XRD、FTIR、XPS、DLSを用いて特性評価が行われ、平均粒子径は約10.68 ± 1.69 nm（n = 55）の球状形態であることが判明しました。生物学的安全性については、250 μg/mLまでの濃度で細胞生存率が80%を超え、IC50は352 μg/mLを記録しています。また、溶血値は200 μg/mLにおいてASTMの安全閾値である5%を下回り、良好な血液適合性が示されました。
イメージング性能に関しては、金とテルビウムのK端エネルギー付近での強いX線減衰能により、SPCCTでの高いコントラストを実現しています。物質分解能の解析では、測定値と実験値の間に強い相関（R² = 0.98）が見られました。MRIにおいては、横緩和効果が支配的であり、T2強調画像での造影剤として機能することが実証されています。
背景・業界の文脈
乳がんは世界的な健康課題であり、GLOBOCAN 2022の推計では2022年に約230万人の新規症例と67万人の死亡者が発生しています。特にトリプルネガティブ乳がん（TNBC）は、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、HER2のいずれも発現しないため、治療が困難で転移リスクが高く、進行が速いという特徴があります。TNBCの診断には、解剖学的、機能的、および定量的な情報を補完的に提供できるマルチモーダルなイメージング手法が求められていました。
今後の展望
本研究により、BSA@Au/Tb-FAがin vitroでの生物適合性と、SPCCT/MRIの二重造影剤としてのポテンシャルを持つことが示されました。ただし、今回の細胞評価はMDA-MB-231細胞に限定されており、受容体ブロッキング試験が行われていないため、取り込みの増加が完全に葉酸受容体介在性であるとは断定できないとしています。今後は、標的特異性、安全性、および実際のイメージング性能を確立するために、さらなる前臨床試験およびin vivo研究が必要であるとしています。
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