JP2015078150A - Rheumatoid arthritis diagnostic agent - Google Patents
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Abstract
【課題】生体に対する安全性が高く、分子イメージングによって炎症病変の位置を検出することのできる関節リウマチの診断薬を提供する。【解決手段】サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマー、及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチ診断薬。前記親水性ブロックに含まれるサルコシン単位は2〜300個であり、前記疎水性ブロックに含まれる乳酸単位は5〜400個である。前記標識剤は、好ましくは蛍光色素である。【選択図】図2The present invention provides a diagnostic agent for rheumatoid arthritis that is highly safe for living bodies and capable of detecting the position of an inflammatory lesion by molecular imaging. A diagnostic agent for rheumatoid arthritis, comprising an amphiphilic block polymer having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent. The hydrophilic block contains 2 to 300 sarcosine units, and the hydrophobic block contains 5 to 400 lactic acid units. The labeling agent is preferably a fluorescent dye. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、関節リウマチ診断薬に関する。より詳しくは、本発明は、両親媒性ブロックポリマー及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチ診断薬に関する。さらに詳しくは、本発明は、両親媒性ブロックポリマー及び標識剤を含むナノ粒子を含有し、前記標識剤に基づいた分子イメージングによって炎症病変の位置を検出することのできる関節リウマチ診断薬に関する。 The present invention relates to a diagnostic agent for rheumatoid arthritis. More specifically, the present invention relates to a diagnostic agent for rheumatoid arthritis containing nanoparticles comprising an amphiphilic block polymer and a labeling agent. More specifically, the present invention relates to a diagnostic agent for rheumatoid arthritis that contains nanoparticles containing an amphiphilic block polymer and a labeling agent, and can detect the position of an inflammatory lesion by molecular imaging based on the labeling agent.
前記ナノ粒子において、前記標識剤を関節リウマチ治療作用のある薬剤に代えると、関節リウマチ治療薬となる。また、前記ナノ粒子において、前記標識剤が関節リウマチ治療作用を有していると、あるいは前記標識剤及び関節リウマチ治療作用のある薬剤の双方を包含させると、関節リウマチ治療診断薬となる。 In the nanoparticle, when the labeling agent is replaced with a drug having an effect of treating rheumatoid arthritis, a drug for treating rheumatoid arthritis is obtained. Further, in the nanoparticles, if the labeling agent has a rheumatoid arthritis therapeutic action, or if both the labeling agent and a drug having a rheumatoid arthritis therapeutic action are included, a diagnostic agent for treating rheumatoid arthritis is obtained.
関節リウマチ(Rheumatoid arthritis:RA)は、進行にともない全身の関節が破壊される自己免疫疾患であり、日本には約70万人の患者がいるとされる。進行すると痛みや関節変形により、日常生活に著しい制限を受ける場合がある。関節リウマチにおける関節炎は、関節内腔を覆う滑膜の炎症と増殖によるものである。治療においては、一般に消炎鎮痛剤や抗リウマチ薬(メトトレキサート)が使用されるが、症状によっては充分な効果が得られない場合もある。 Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune disease in which joints throughout the body are destroyed as it progresses, and it is said that there are approximately 700,000 patients in Japan. As it progresses, there may be significant limitations in daily life due to pain and joint deformation. Arthritis in rheumatoid arthritis is due to inflammation and proliferation of the synovium that covers the joint lumen. In treatment, anti-inflammatory analgesics and anti-rheumatic drugs (methotrexate) are generally used, but depending on the symptoms, sufficient effects may not be obtained.
関節リウマチの診断は、例えば、アメリカリウマチ学会(American College of Rheumatology:ACR)の関節リウマチ分類基準に応じて行われるが、早期の関節リウマチでは、ACR基準の診断感度は50%程度と見られる。 The diagnosis of rheumatoid arthritis is performed according to, for example, the American College of Rheumatology (ACR) classification criteria for rheumatoid arthritis, but in early rheumatoid arthritis, the diagnostic sensitivity of the ACR standard is considered to be about 50%.
関節リウマチの診断には、臨床所見、血液検査による血清リウマトイド因子(変性IgG に対する自己抗体;RF)、C反応性タンパク質(CRP)、赤血球沈降速度(ESR)、画像検査(単純レントゲン写真、CT、MRI)などが用いられている。 Diagnosis of rheumatoid arthritis includes clinical findings, serum rheumatoid factor (autoantibodies against denatured IgG; RF), C-reactive protein (CRP), erythrocyte sedimentation rate (ESR), imaging (simple radiograph, CT, MRI) and the like are used.
関節リウマチにおける関節炎及び他のリウマチ性疾患を診断することは、多くの症状は様々な疾患の間で類似しているので、しばしば困難である。従って、より的確な診断法が求められる。 Diagnosing arthritis and other rheumatic diseases in rheumatoid arthritis is often difficult because many symptoms are similar among various diseases. Therefore, a more accurate diagnostic method is required.
関節リウマチ診断の改良については、例えば、特開2003−57242号公報、特開2005−315772号公報、特開2006−304721号公報、特開2013−21932号公報、特開2013−32358号公報等に報告がある。これらは、いずれも免疫化学的な診断手法に関している。 As for the improvement of rheumatoid arthritis diagnosis, for example, JP 2003-57242 A, JP 2005-315772 A, JP 2006-304721 A, JP 2013-21932 A, JP 2013-32358 A, etc. There is a report. These all relate to immunochemical diagnostic techniques.
特開2013−515099号公報には、ホスホリルコリンなどの双性イオンと機能性剤(薬剤、検出剤、イメージング剤、標識化剤、診断剤など)とを有するランダム共重合体が開示され、前記ランダム共重合体は、診断及びイメージングの目的に有効であることが開示されている([0024])。同号公報には、前記ランダム共重合体は、ホスホリルコリンなどの双性イオンを含む単量体に連結することができる単量体を用い、ラジカル重合によって製造されること([0025])、前記ランダム共重合体は、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタアクリルアミド、スチレン、ビニル−ピリジン及びビニル−ビロリドンを含む単量体から製造されること([0027])が開示されている。双性イオン成分とは、陽電荷及び陰電荷の双方を有する化合物である([0028])。機能性剤はナノ粒子を含んでいてもよく、ナノ粒子に診断剤及び/又は治療剤を詰めることができることが開示されている([0191])。また、前記ランダム共重合体を近赤外光線やMRIによるイメージングに用いることが開示され([0258]〜[0260])、慢性関節リウマチの治療に言及されている([0255])。上記の各単量体は生体適合性が十分ではない。同号公報には、両親媒性ブロックポリマーからなるナノ粒子は開示されていない。 JP 2013-515099 A discloses a random copolymer having a zwitterion such as phosphorylcholine and a functional agent (drug, detection agent, imaging agent, labeling agent, diagnostic agent, etc.). Copolymers have been disclosed to be effective for diagnostic and imaging purposes ([0024]). In the publication, the random copolymer is produced by radical polymerization using a monomer that can be linked to a zwitterion-containing monomer such as phosphorylcholine ([0025]), It is disclosed that random copolymers are made from monomers including acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, styrenes, vinyl-pyridines and vinyl-pyrrolidones ([0027]). A zwitterionic component is a compound having both positive and negative charges ([0028]). It is disclosed that the functional agent may contain nanoparticles, and the nanoparticles can be packed with diagnostic and / or therapeutic agents ([0191]). In addition, it is disclosed that the random copolymer is used for imaging by near-infrared rays or MRI ([0258] to [0260]), and it is referred to the treatment of rheumatoid arthritis ([0255]). Each of the above monomers is not sufficiently biocompatible. The publication does not disclose nanoparticles composed of amphiphilic block polymers.
一方、より生体適合性が高いペプチド性のナノ粒子も知られている。例えば、特開2008−24816号公報及び米国特許出願公開US2008/0019908には、疎水性ブロックとしてポリグルタミン酸メチルエステルを有する両親媒性ブロックポリマーを用いた、ペプチドタイプのナノ粒子が開示されている。この公報には、両親媒性ブロックポリマーの鎖長を変化させることにより、ナノ粒子の粒子径を制御できることが記載されている。また、当該ナノ粒子ががん組織へ集積することを観察したことが示されている。 On the other hand, peptidic nanoparticles with higher biocompatibility are also known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-24816 and US Patent Application Publication US2008 / 0019908 disclose peptide-type nanoparticles using an amphiphilic block polymer having polyglutamic acid methyl ester as a hydrophobic block. This publication describes that the particle size of the nanoparticles can be controlled by changing the chain length of the amphiphilic block polymer. It is also shown that the nanoparticles were observed to accumulate in cancer tissue.
また、Chemistry Letters, vol.36, no.10, 2007, p.1220-1221には、ポリ乳酸鎖とポリサルコシン鎖から構成される両親媒性ブロックポリマーを合成し、当該両親媒性ブロックポリマーの自己集合によって、DDSにおけるナノキャリアとしての利用可能性を有する粒径20〜200nmの分子集合体を調製したことが示されている。 In Chemistry Letters, vol.36, no.10, 2007, p.1220-1221, an amphiphilic block polymer composed of a polylactic acid chain and a polysarcosine chain was synthesized and the amphiphilic block polymer was synthesized. It has been shown that molecular assemblies with a particle size of 20-200 nm have been prepared by self-assembly, which can be used as nanocarriers in DDS.
国際公開第2009/148121号公報(米国特許出願公開US2011/0104056)及びバイオマテリアルズ(Biomaterials)、2009年、第30巻、p.5156−5160に、疎水性ブロックがポリ乳酸鎖、親水性ブロックがポリサルコシン鎖である直鎖型の両親媒性ブロックポリマーが、水溶液中において自己組織化し、高分子ミセル(ラクトソーム)を形成することが開示されている。ラクトソームの粒子径については、国際公開第2009/148121号公報の段落[0127]に10nm〜500nmが開示されているが、実際には、段落[0251]に30nm〜130nmが開示されているのみである。ラクトソームは、高い血中滞留性を有するほか、それまでに既に開発されていた高分子ミセルと比べて肝臓への集積量が著しく減少することが分かっている。このラクトソームは、血中に滞留している粒子径が数十〜数百nmのナノ粒子が癌疾に溜まりやすいという性質[Enhanced Permeation and Retention effect(EPR効果)]を利用することによって、癌疾部位を標的とした分子イメージング又は薬剤搬送用のナノキャリアとして適用可能である。 International Publication No. 2009/148121 (US Patent Application Publication US2011 / 0104056) and Biomaterials, 2009, Vol. 30, p. In 5156-5160, a linear amphiphilic block polymer in which a hydrophobic block is a polylactic acid chain and a hydrophilic block is a polysarcosine chain is self-assembled in an aqueous solution to form a polymer micelle (lactosome). Is disclosed. Regarding the particle size of the lactosome, paragraph [0127] of WO2009 / 148121 discloses 10 nm to 500 nm, but actually, paragraph [0251] only discloses 30 nm to 130 nm. is there. In addition to high blood retention, lactosomes have been shown to significantly reduce the amount of accumulation in the liver as compared to polymeric micelles that have been developed so far. This lactosome uses a property [Enhanced Permeation and Retention effect (EPR effect)] that nanoparticles with a particle size of several tens to several hundreds of nanometers that are staying in the blood easily collect in the cancer. It can be applied as a nanocarrier for molecular imaging or drug delivery targeting a site.
がん組織は正常組織よりも細胞の増殖が速く、細胞の増殖に必要な酸素やエネルギーを獲得するために、がん組織中に新生血管を誘導する。この新生血管はもろいため、ある程度大きな分子も当該血管外に漏れ出すことが知られている。さらに、がん組織では物質の排泄機構が未発達であるため、当該血管から漏れ出た分子がある程度がん組織中に滞留する。この現象がEPR効果として知られているものである。 Cancer tissue grows faster than normal tissue, and induces new blood vessels in the cancer tissue to acquire oxygen and energy necessary for cell growth. Since this new blood vessel is fragile, it is known that some large molecules leak out of the blood vessel. Furthermore, since the mechanism of substance excretion is not yet developed in cancer tissue, molecules leaking from the blood vessel stay in the cancer tissue to some extent. This phenomenon is known as the EPR effect.
国際公開第2012/176885号公報には、サルコシンを含む分岐した親水性ブロックと、ポリ乳酸を有する疎水性ブロックとを有する分岐型の両親媒性ブロックポリマーが、水溶液中において自己組織化し、粒径が10〜50nmの高分子ミセル(ラクトソーム)を形成することが開示されている。 In WO 2012 / 17685A, a branched amphiphilic block polymer having a branched hydrophilic block containing sarcosine and a hydrophobic block containing polylactic acid is self-assembled in an aqueous solution, Form polymeric micelles (lactosomes) of 10-50 nm.
国際公開第2012/026316号公報(米国特許出願公開US2013/0149252)、及び国際公開第2012/118136号公報には、蛍光色素を内包させたラクトソームナノ粒子からなるスイッチング型蛍光ナノ粒子プローブ及びそれを用いた蛍光分子イメージング法が開示されている。 WO2012 / 026316 (US Patent Application Publication US2013 / 0149252) and WO2012 / 118136 disclose a switching-type fluorescent nanoparticle probe comprising a lactosome nanoparticle encapsulating a fluorescent dye and the same. A fluorescent molecular imaging method using the above is disclosed.
国際公開第2012/128326号公報には、疎水性ブロックがポリ乳酸鎖、親水性ブロックがポリサルコシン鎖である直鎖型の両親媒性ブロックポリマーからなり、レーザー照射により細胞毒性を生じさせる近赤外蛍光色素を含むナノ粒子(ラクトソーム)を光線力学治療に用いることが開示されている。 International Publication No. 2012/128326 discloses a near red that is composed of a linear amphiphilic block polymer in which a hydrophobic block is a polylactic acid chain and a hydrophilic block is a polysarcosine chain, and causes cytotoxicity by laser irradiation. The use of nanoparticles (lactosomes) containing an outer fluorescent dye for photodynamic therapy is disclosed.
上述したように、関節リウマチの診断法は未だ確立されていないのが現状である。特に、早期の関節リウマチを診断することはさらに困難である。そのため、関節リウマチの的確な診断法が求められる。特に、早期の関節リウマチをも検出し得る的確な診断法が求められる。 As described above, the current situation is that a diagnostic method for rheumatoid arthritis has not yet been established. In particular, it is more difficult to diagnose early rheumatoid arthritis. Therefore, an accurate diagnosis method for rheumatoid arthritis is required. In particular, there is a need for an accurate diagnostic method that can detect early rheumatoid arthritis.
本発明の目的は、生体に対する安全性が高く、分子イメージングによって炎症病変の位置を検出することのできる関節リウマチの診断薬を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a diagnostic agent for rheumatoid arthritis, which is highly safe for a living body and can detect the position of an inflammatory lesion by molecular imaging.
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、標識剤を内包させたラクトソームナノ粒子は、関節リウマチの炎症部位に集積し、分子イメージングによって関節リウマチの炎症病変の位置を検出することのできる関節リウマチ診断試薬として用い得ることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the lactosome nanoparticles encapsulating the labeling agent accumulate at the inflammatory site of rheumatoid arthritis and can detect the location of the inflammatory lesion of rheumatoid arthritis by molecular imaging. It has been found that it can be used as a diagnostic reagent for rheumatoid arthritis.
本発明は、以下の発明を含む。
(1) サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマーA1、及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチ診断薬。
The present invention includes the following inventions.
(1) A diagnostic agent for rheumatoid arthritis, comprising an amphiphilic block polymer A1 having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent.
前記「ナノ粒子」は、基本的に、両親媒性ブロックポリマー分子の凝集により、或いは自己集合的な配向会合により成り立つ「分子集合体」である。乳酸単位を基本単位として有する疎水性ブロック鎖を含む両親媒性ブロックポリマーA1を含んで構成される分子集合体を、「ラクトソーム(lactosome)」と記載することがある。「サルコシン」とは、N−メチルグリシンである。 The “nanoparticles” are basically “molecular assemblies” formed by aggregation of amphiphilic block polymer molecules or self-assembled orientational association. A molecular assembly including the amphiphilic block polymer A1 including a hydrophobic block chain having a lactic acid unit as a basic unit may be referred to as “lactosome”. “Sarcosine” is N-methylglycine.
前記ナノ粒子は、分子集合体(ラクトソーム;lactosome)をキャリア剤とし、且つ標識剤を有するものである。キャリア剤を有する態様として、下記(5)及び(8)がある。本明細書においては、便宜上、下記(5)及び(8)の態様のいずれについても、分子集合体に標識剤が「内包される」と表現する場合がある。 The nanoparticles have a molecular assembly (lactosome) as a carrier agent and a labeling agent. As an aspect having a carrier agent, there are the following (5) and (8). In this specification, for the sake of convenience, in any of the following aspects (5) and (8), the labeling agent may be expressed as “encapsulated” in the molecular assembly.
両親媒性ブロックポリマーA1の親水性ブロック鎖が有する「親水性」とは、当該親水性ブロック鎖が、乳酸単位を有する疎水性ブロック鎖に対して、相対的に親水性が強い性質をいう。疎水性ブロック鎖が有する「疎水性」とは、当該疎水性ブロック鎖が、サルコシン単位を有する親水性ブロック鎖に対して、相対的に疎水性が強い性質をいう。 The “hydrophilicity” of the hydrophilic block chain of the amphiphilic block polymer A1 refers to a property that the hydrophilic block chain is relatively hydrophilic with respect to the hydrophobic block chain having a lactic acid unit. “Hydrophobic” possessed by a hydrophobic block chain refers to a property that the hydrophobic block chain is relatively more hydrophobic than a hydrophilic block chain having a sarcosine unit.
標識剤は、検出によりイメージングを可能にする特性を有するものである。例えば、標識剤として、蛍光基を有する物質(蛍光色素)、放射性元素含有基を有する物質、磁性基を有する物質などが挙げられる。 The labeling agent has a property that enables imaging by detection. Examples of the labeling agent include a substance having a fluorescent group (fluorescent dye), a substance having a radioactive element-containing group, and a substance having a magnetic group.
(2) 前記親水性ブロックに含まれるサルコシン単位は2〜300個である、上記(1)に記載の関節リウマチ診断薬。本明細書において、構成単位の数すなわち重合度は平均重合度である。 (2) The rheumatoid arthritis diagnostic agent according to (1), wherein the hydrophilic block contains 2 to 300 sarcosine units. In this specification, the number of structural units, that is, the degree of polymerization is an average degree of polymerization.
(3) 前記疎水性ブロックに含まれる乳酸単位は5〜400個である、上記(1)又は(2)に記載の関節リウマチ診断薬。 (3) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to (1) or (2) above, wherein the number of lactic acid units contained in the hydrophobic block is 5 to 400.
(4) 前記標識剤は、蛍光色素Bである、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の関節リウマチ診断薬。 (4) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to any one of (1) to (3), wherein the labeling agent is fluorescent dye B.
(5) 前記蛍光色素Bは、5個以上の乳酸単位と、蛍光基とを少なくとも有する蛍光標識ポリマーB1であり、且つ、前記両親媒性ブロックポリマーA1とともに自己集合することによりナノ粒子を形成している、上記(4)に記載の関節リウマチ診断薬。 (5) The fluorescent dye B is a fluorescently labeled polymer B1 having at least five lactic acid units and a fluorescent group, and forms nanoparticles by self-assembling together with the amphiphilic block polymer A1. The rheumatoid arthritis diagnostic agent according to (4) above.
(6) 前記蛍光標識ポリマーB1における蛍光基が、下記式(I):
(7) 前記蛍光標識ポリマーB1における蛍光基は、インドシアニングリーンに由来する基である、上記(5)又は(6)に記載の関節リウマチ診断薬。 (7) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to (5) or (6) above, wherein the fluorescent group in the fluorescently labeled polymer B1 is a group derived from indocyanine green.
(8) 前記蛍光色素Bは、前記両親媒性ブロックポリマーA1の自己集合により形成されたナノ粒子に内包された蛍光分子B2である、上記(4)に記載の関節リウマチ診断薬。 (8) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to (4), wherein the fluorescent dye B is a fluorescent molecule B2 encapsulated in nanoparticles formed by self-assembly of the amphiphilic block polymer A1.
(9) 前記近赤外蛍光分子B2が、下記式(I’):
(10) 前記蛍光分子B2は、インドシアニングリーン分子である、上記(8)又は(9)に記載の関節リウマチ診断薬。 (10) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to (8) or (9), wherein the fluorescent molecule B2 is an indocyanine green molecule.
(11) 前記ナノ粒子は、10個以上の乳酸単位を少なくとも有する疎水性ポリマーA2をさらに含むものである、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の関節リウマチ診断薬。 (11) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to any one of (1) to (10), wherein the nanoparticles further include a hydrophobic polymer A2 having at least 10 or more lactic acid units.
(12) 前記ナノ粒子は、10〜200nmの粒子径を有する、上記(1)〜(11)のいずれかに記載の関節リウマチ診断薬。「粒子径」とは、粒子分布で最も出現頻度の高い粒子径、すなわち中心粒子径を意味する。 (12) The diagnostic agent for rheumatoid arthritis according to any one of (1) to (11), wherein the nanoparticles have a particle diameter of 10 to 200 nm. “Particle size” means the particle size that appears most frequently in the particle distribution, that is, the center particle size.
・ サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマーA1、及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチの炎症性滑膜の診断薬。 A diagnostic agent for inflammatory synovium of rheumatoid arthritis, comprising an amphiphilic block polymer A1 having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent.
・ サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマーA1、及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチの炎症性滑膜の範囲の診断薬。 A diagnostic agent in the range of inflammatory synovium of rheumatoid arthritis, comprising an amphiphilic block polymer A1 having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent.
・ サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマーA1、及び標識剤を含むナノ粒子を含有する関節リウマチの炎症性滑膜の切除範囲の診断薬。 A diagnostic agent for the resection range of inflammatory synovium of rheumatoid arthritis, comprising an amphiphilic block polymer A1 having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent.
本発明によると、内包された標識剤に基づいた分子イメージングによって炎症病変の位置を検出することのできる関節リウマチ診断薬が提供される。すなわち、本発明において、上記ナノ粒子は、関節リウマチの炎症部位にEPR効果により特異的に集積するので、集積したナノ粒子を分子メージング装置によって検出することにより、関節リウマチの正確な診断、特に滑膜炎症部位の範囲の正確な診断を行うことができる。これは、免疫化学的な診断手法に対して大きな利点である。 According to the present invention, there is provided a diagnostic agent for rheumatoid arthritis that can detect the position of an inflammatory lesion by molecular imaging based on an encapsulated labeling agent. That is, in the present invention, the nanoparticles are specifically accumulated at the inflammatory site of rheumatoid arthritis due to the EPR effect. Therefore, by detecting the accumulated nanoparticles with a molecular merging device, accurate diagnosis of rheumatoid arthritis, in particular, sliding is performed. An accurate diagnosis of the area of membrane inflammation can be made. This is a great advantage over immunochemical diagnostic procedures.
本発明の関節リウマチ診断薬は、サルコシン単位を有する親水性ブロックと乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する両親媒性ブロックポリマーA1、及び標識剤を含むナノ粒子を含有するものである。前記ナノ粒子は、両親媒性ブロックポリマー分子の凝集により、或いは自己集合的な配向会合により成り立つ分子集合体(ラクトソーム)であり、分子集合体に前記標識剤が内包されている。以下に説明する。 The diagnostic agent for rheumatoid arthritis of the present invention contains an amphiphilic block polymer A1 having a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit, and nanoparticles containing a labeling agent. The nanoparticles are molecular assemblies (lactosomes) formed by aggregation of amphiphilic block polymer molecules or by self-assembled orientational association, and the labeling agent is included in the molecular assembly. This will be described below.
[1.両親媒性ブロックポリマーA1]
両親媒性ブロックポリマーA1は、サルコシン単位を有する親水性ブロックと、乳酸単位を有する疎水性ブロックとを有する。
[1. Amphiphilic block polymer A1]
The amphiphilic block polymer A1 has a hydrophilic block having a sarcosine unit and a hydrophobic block having a lactic acid unit.
[1−1.親水性ブロック]
本発明において、親水性ブロック鎖が有する「親水性」という物性の具体的な程度としては、特に限定されるものではないが、少なくとも、親水性ブロック鎖の全体が、後述の乳酸単位を有する疎水性ブロック鎖に対して相対的に親水性が強い性質をいう。或いは、親水性ブロック鎖が疎水性ブロック鎖とコポリマーを形成することによって、コポリマー分子全体として両親媒性を実現することが可能となる程度の親水性をいう。さらに或いは、両親媒性ブロックポリマーが溶媒中で自己組織化して、自己集合体、特に粒子状の自己集合体を形成することが可能となる程度の親水性をいう。
[1-1. Hydrophilic block]
In the present invention, the specific level of the physical property “hydrophilicity” possessed by the hydrophilic block chain is not particularly limited, but at least the entire hydrophilic block chain is hydrophobic with a lactic acid unit described later. A property that is relatively hydrophilic with respect to the functional block chain. Alternatively, it means hydrophilicity to such an extent that an amphiphilic property can be realized as a whole copolymer molecule by forming a copolymer with a hydrophobic block chain. In addition, the hydrophilicity is such that the amphiphilic block polymer can self-assemble in a solvent to form a self-assembly, particularly a particulate self-assembly.
本発明において、両親媒性ブロックポリマーは、親水性ブロックにおいて直鎖構造を有していてもよいし、分岐した構造を有していてもよい。分岐構造の場合には、親水性ブロックの分岐それぞれにサルコシンが含まれる。 In the present invention, the amphiphilic block polymer may have a linear structure or a branched structure in the hydrophilic block. In the case of the branched structure, each branch of the hydrophilic block contains sarcosine.
親水性ブロックにおいて、構成単位の種類及び比率は、ブロック全体が上述したような親水性となるように、当業者によって適宜決定されるものである。例えば、前記親水性ブロックに含まれるサルコシン単位の合計は2〜300個である。具体的には、直鎖型の場合、サルコシン単位の合計は、例えば、10〜300、20〜200、又は20〜100程度でありうる。構成単位数が上記範囲を超えると、分子集合体を形成した場合に、形成された分子集合体の安定性を欠く傾向にある。上記範囲を下回ると、両親媒性ブロックポリマーとしての体をなさないか、又は、分子集合体の形成自体が困難となる傾向にある。 In the hydrophilic block, the types and ratios of the structural units are appropriately determined by those skilled in the art so that the entire block is hydrophilic as described above. For example, the total number of sarcosine units contained in the hydrophilic block is 2 to 300. Specifically, in the case of a linear type, the total of sarcosine units may be, for example, about 10 to 300, 20 to 200, or about 20 to 100. When the number of structural units exceeds the above range, when the molecular assembly is formed, the formed molecular assembly tends to lack stability. Below the above range, an amphiphilic block polymer is not formed, or formation of a molecular assembly tends to be difficult.
分岐型の場合、分岐全てに含まれるサルコシン単位の合計は、例えば、2〜200、2〜100、又は2〜10個でありうる。あるいは、複数の親水性ブロック全てに含まれるサルコシン単位の合計は、例えば、30〜200、又は50〜100個でありうる。1つの分岐当たりのサルコシン単位数の平均は、例えば、1〜60、1〜30、1〜10、又は1〜6でありうる。すなわち、親水性ブロックそれぞれは、サルコシン又はポリサルコシン鎖を含んで構成されることができる。構成単位数が上記範囲を超えると、分子集合体を形成した場合に、形成された分子集合体の安定性を欠く傾向にある。上記範囲を下回ると、両親媒性ブロックポリマーとしての体をなさないか、又は、分子集合体の形成自体が困難となる傾向にある。 In the case of the branched type, the total number of sarcosine units contained in all branches may be, for example, 2 to 200, 2 to 100, or 2 to 10. Or the sum total of the sarcosine unit contained in all the some hydrophilic blocks may be 30-200 or 50-100, for example. The average number of sarcosine units per branch can be, for example, 1-60, 1-30, 1-10, or 1-6. That is, each hydrophilic block can be configured to include a sarcosine or polysarcosine chain. When the number of structural units exceeds the above range, when the molecular assembly is formed, the formed molecular assembly tends to lack stability. Below the above range, an amphiphilic block polymer is not formed, or formation of a molecular assembly tends to be difficult.
分岐型の場合、親水性ブロックにおける分岐は2以上であればよいが、分子集合体を形成する際に粒子形状のミセルを効率的に得る観点から、好ましくは3以上である。親水性ブロックにおける分岐の数の上限は特に限定されるものではないが、例えば27である。特に、本発明においては、分岐型の場合、親水性ブロックの分岐の数が3であることが好ましい。分岐構造は、当業者が適宜設計できる。 In the case of the branched type, the number of branches in the hydrophilic block may be 2 or more, but is preferably 3 or more from the viewpoint of efficiently obtaining particle-shaped micelles when forming a molecular assembly. The upper limit of the number of branches in the hydrophilic block is not particularly limited, but is 27, for example. In particular, in the present invention, in the case of a branched type, the number of branches of the hydrophilic block is preferably 3. The branch structure can be appropriately designed by those skilled in the art.
サルコシン(すなわちN−メチルグリシン)は水溶性が高く、また、サルコシンのポリマーはN置換アミドを有することから通常のアミド基に比べてシス−トランス異性化が可能であり、さらに、Cα炭素まわりの立体障害が少ないことから、高い柔軟性を有するものである。このような構造を構成ブロックとして用いることは、当該ブロックに高い親水性の基本特性、又は、高い親水性と高い柔軟性とを併せ持つ基本特性が備わる点で非常に有用である。 Sarcosine (i.e. N- methyl glycine) has high water-solubility, also polymers of sarcosine cis than ordinary amide group because of their N-substituted amide - are possible trans isomerization, addition, C alpha carbon around Since there is little steric hindrance, it has high flexibility. The use of such a structure as a building block is very useful in that the block has basic characteristics with high hydrophilicity or basic characteristics having both high hydrophilicity and high flexibility.
さらに、親水性ブロックは、末端(すなわちリンカー部と反対側の末端)に親水性基(例えば水酸基に代表される)を有していることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the hydrophilic block has a hydrophilic group (for example, represented by a hydroxyl group) at the terminal (that is, the terminal opposite to the linker part).
なお、ポリサルコシン鎖においては、全てのサルコシン単位が連続していてもよいし、非連続であってもかまわないが、当該ポリペプチド鎖全体として上述の基本特性を損なわないように分子設計されたものであることが好ましい。 In the polysarcosine chain, all sarcosine units may be continuous or non-consecutive, but the molecular design was made so as not to impair the basic characteristics of the polypeptide chain as a whole. It is preferable.
親水性ブロック鎖がサルコシン単位以外の他の構成単位を有する場合、そのような構成単位としては特に限定されないが、アミノ酸(親水性アミノ酸及びその他のアミノ酸を含む)とすることができる。なお、本明細書において「アミノ酸」は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、及びそれらの修飾及び/又は化学的変更による誘導体を含む概念で用いる。さらに、本明細書において、アミノ酸は、α−、β−、γ−アミノ酸を含む。好ましくは、αアミノ酸である。例えば、セリン、スレオニン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。 When the hydrophilic block chain has other structural units other than the sarcosine unit, such a structural unit is not particularly limited, but can be an amino acid (including hydrophilic amino acids and other amino acids). In the present specification, “amino acid” is used in a concept including natural amino acids, unnatural amino acids, and derivatives obtained by modification and / or chemical change thereof. Furthermore, in the present specification, amino acids include α-, β-, and γ-amino acids. Preferably, it is α amino acid. For example, serine, threonine, lysine, aspartic acid, glutamic acid and the like can be mentioned.
また、両親媒性ブロックポリマーA1は糖鎖やポリエーテルなどのさらなる基を有してよい。この場合は、両親媒性ブロックポリマーA1の親水性ブロックが糖鎖やポリエーテルなどを有するように分子設計されることが好ましい。 The amphiphilic block polymer A1 may have further groups such as sugar chains and polyethers. In this case, the molecular design is preferably such that the hydrophilic block of the amphiphilic block polymer A1 has a sugar chain or a polyether.
[1−2.疎水性ブロック]
本発明において、疎水性ブロックが有する「疎水性」という物性の具体的な程度としては、特に限定されるものではないが、少なくとも、疎水性ブロックが、上記の親水性ブロックの全体に対して相対的に疎水性が強い領域であり、当該親水性ブロックとコポリマーを形成することによって、コポリマー分子全体として両親媒性を実現することが可能となる程度の疎水性を有していれば良い。或いは、当該両親媒性ブロックポリマーが溶媒中で自己組織化して、自己集合体、好ましくは粒子状の自己集合体を形成することが可能となる程度の疎水性を有していれば良い。
[1-2. Hydrophobic block]
In the present invention, the specific degree of the physical property of “hydrophobic” possessed by the hydrophobic block is not particularly limited, but at least the hydrophobic block is relative to the entire hydrophilic block. In other words, it is a region having a strong hydrophobicity, and it is sufficient if the copolymer molecule is formed so as to be amphiphilic as a whole by forming a copolymer with the hydrophilic block. Alternatively, it is sufficient that the amphiphilic block polymer is hydrophobic enough to allow self-assembly in a solvent to form a self-assembly, preferably a particulate self-assembly.
1本の両親媒性ブロックポリマー中に存在する疎水性ブロックは分岐していなくともよいし、分岐していてもよい。しかしながら、疎水性ブロックは分岐していない方が、疎水性コア部に対して、親水性分岐型シェル部の稠密度が増すので、より小さい粒径の安定したコア/シェル型分子集合体を形成し易いと考えられる。 The hydrophobic block present in one amphiphilic block polymer may not be branched or may be branched. However, when the hydrophobic block is not branched, the density of the hydrophilic branched shell portion increases with respect to the hydrophobic core portion, so that a stable core / shell molecular assembly having a smaller particle size is formed. It is thought that it is easy to do.
本発明において、疎水性ブロックは乳酸単位を含むものである。疎水性ブロックにおいて構成単位の種類及び比率は、ブロック全体が上述したような疎水性となるように、当業者によって適宜決定されるものである。例えば、前記疎水性ブロックに含まれる乳酸単位の数は5〜400個である。具体的には、例えば疎水性ブロックが分岐していない場合、乳酸単位の数は、例えば5〜100、15〜60個、又は25〜45個でありうる。疎水性ブロックが分岐している場合は、分岐全てに含まれる乳酸単位の数の合計が、例えば10〜400、好ましくは20〜200個でありうる。この場合、1つの分岐当たりの乳酸単位数の平均は、例えば、5〜100、好ましくは10〜100個である。 In the present invention, the hydrophobic block contains a lactic acid unit. The types and ratios of the structural units in the hydrophobic block are appropriately determined by those skilled in the art so that the entire block is hydrophobic as described above. For example, the number of lactic acid units contained in the hydrophobic block is 5 to 400. Specifically, for example, when the hydrophobic block is not branched, the number of lactic acid units may be, for example, 5 to 100, 15 to 60, or 25 to 45. When the hydrophobic block is branched, the total number of lactic acid units contained in all branches may be, for example, 10 to 400, preferably 20 to 200. In this case, the average number of lactic acid units per branch is, for example, 5 to 100, preferably 10 to 100.
構成単位数が上記範囲を上回ると、分子集合体を形成した場合に、当該形成された分子集合体の安定性を欠く傾向にある。構成単位数が上記範囲を下回ると、分子集合体の形成自体が困難となる傾向にある。 When the number of structural units exceeds the above range, when a molecular assembly is formed, the formed molecular assembly tends to lack stability. If the number of structural units is less than the above range, formation of the molecular assembly tends to be difficult.
疎水性ブロックが分岐する場合、分岐の数は特に限定されないが、分子集合体を形成する際に粒子形状のミセルを効率的に得る観点から、例えば、親水性ブロックにおける分岐数以下とすることができる。 When the hydrophobic block is branched, the number of branches is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently obtaining particle-shaped micelles when forming a molecular assembly, for example, the number of branches in the hydrophilic block may be less than or equal to it can.
ポリ乳酸は、以下の基本特性を有する。
ポリ乳酸は、優れた生体適合性及び安定性を有するものである。このため、このようなポリ乳酸を構成ブロックとした両親媒性物質から得られる分子集合体は、生体、特に人体への応用性という点で非常に有用である。
また、ポリ乳酸は、優れた生分解性を有することから代謝が早く、生体内においてがん組織以外への組織への集積性が低い。このため、このようなポリ乳酸を構成ブロックとした両親媒性物質から得られる分子集合体は、がん組織への特異的な集積性という点で非常に有用である。
そして、ポリ乳酸は、低沸点溶媒への溶解性に優れるものであることから、このようなポリ乳酸を構成ブロックとした両親媒性物質から分子集合体を得る際に、有害な高沸点溶媒の使用を回避することが可能である。このため、このような分子集合体は、生体への安全性という点で非常に有用である。
Polylactic acid has the following basic characteristics.
Polylactic acid has excellent biocompatibility and stability. For this reason, a molecular assembly obtained from an amphiphilic substance having polylactic acid as a building block is very useful in terms of applicability to a living body, particularly a human body.
In addition, polylactic acid has an excellent biodegradability, so it is rapidly metabolized and has low accumulation in tissues other than cancer tissues in vivo. For this reason, a molecular assembly obtained from an amphiphilic substance having polylactic acid as a building block is very useful in terms of specific accumulation in cancer tissue.
Since polylactic acid is excellent in solubility in a low-boiling solvent, when a molecular assembly is obtained from an amphiphilic substance having such a polylactic acid as a building block, a harmful high-boiling solvent is used. It is possible to avoid use. For this reason, such a molecular assembly is very useful in terms of safety to living bodies.
なお、疎水性ブロックを構成するポリ乳酸鎖(PLA)においては、全ての乳酸単位が連続していてもよいし、非連続であってもかまわないが、疎水性ブロック全体として上述の基本特性を損なわないように分子設計されたものであることが好ましい。 In the polylactic acid chain (PLA) constituting the hydrophobic block, all lactic acid units may be continuous or discontinuous. However, the hydrophobic block as a whole has the above basic characteristics. It is preferable that the molecule is designed so as not to be damaged.
疎水性ブロックを構成するポリ乳酸鎖(PLA)は、L−乳酸単位から構成されているポリL−乳酸鎖(PLLA)か、又は、D−乳酸単位から構成されているポリD−乳酸鎖(PDLA)のいずれであってもよい。また、L−乳酸単位とD−乳酸単位との両者から構成されていてもよい。この場合において、L−乳酸単位とD−乳酸単位とは、交互配列、ブロック配列、又はランダム配列のいずれであってもよい。 The polylactic acid chain (PLA) constituting the hydrophobic block is a poly L-lactic acid chain (PLLA) composed of L-lactic acid units or a poly D-lactic acid chain composed of D-lactic acid units ( PDLA). Moreover, you may be comprised from both the L-lactic acid unit and the D-lactic acid unit. In this case, the L-lactic acid unit and the D-lactic acid unit may be any of an alternating arrangement, a block arrangement, or a random arrangement.
疎水性ブロック鎖が乳酸単位以外の他の構成単位を有する場合、そのような構成単位の種類・比率は、ブロック鎖全体が上述したような疎水性であることを満たせば特に限定されるものではないが、所望の諸特性を有するように分子設計されたものであることが好ましい。 When the hydrophobic block chain has other structural units other than the lactic acid unit, the types and ratios of such structural units are not particularly limited as long as the entire block chain is hydrophobic as described above. However, it is preferably a molecule designed so as to have desired properties.
疎水性ブロック鎖において、乳酸単位以外の構成単位を有する場合、そのような構成単位は、乳酸以外のヒドロキシ酸及びアミノ酸(疎水性アミノ酸及びその他のアミノ酸を含む)からなる群から選択することができる。ヒドロキシ酸としては、特に限定されないが、グリコール酸、ヒドロキシイソ酪酸などが挙げられる。疎水性アミノ酸は、その多くが、脂肪族側鎖、芳香族側鎖などを有する。天然アミノ酸では、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、メチオニン、チロシン、及びトリプトファンなどが挙げられる。非天然アミノ酸では、特に限定されないが、グルタミン酸メチルエステル、グルタミン酸ベンジルエステル、アスパラギン酸メチルエステル、アスパラギン酸エチルエステル、アスパラギン酸ベンジルエステルなどのアミノ酸誘導体が挙げられる。 When the hydrophobic block chain has structural units other than lactic acid units, such structural units can be selected from the group consisting of hydroxy acids other than lactic acid and amino acids (including hydrophobic amino acids and other amino acids). . The hydroxy acid is not particularly limited, and examples thereof include glycolic acid and hydroxyisobutyric acid. Many of the hydrophobic amino acids have an aliphatic side chain, an aromatic side chain, and the like. Natural amino acids include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, methionine, tyrosine, and tryptophan. Non-natural amino acids include, but are not limited to, amino acid derivatives such as glutamic acid methyl ester, glutamic acid benzyl ester, aspartic acid methyl ester, aspartic acid ethyl ester, and aspartic acid benzyl ester.
[1−3.両親媒性ブロックポリマーA1の合成]
本発明において、両親媒性ブロックポリマーA1の合成法としては、特に限定されるものではなく、公知のペプチド合成法、ポリエステル合成法、及び/又はデプシペプチド合成法を用いることができる。
[1-3. Synthesis of amphiphilic block polymer A1]
In the present invention, the method for synthesizing the amphiphilic block polymer A1 is not particularly limited, and a known peptide synthesis method, polyester synthesis method, and / or depsipeptide synthesis method can be used.
ペプチド合成は、例えば、アミンなどの塩基を開始剤として、N−カルボキシアミノ酸無水物(アミノ酸NCA)を開環重合することなどによって行うことができる。 Peptide synthesis can be performed, for example, by ring-opening polymerization of N-carboxyamino acid anhydride (amino acid NCA) using a base such as amine as an initiator.
ポリエステル合成は、例えば、アミンなどの塩基や金属錯体などを開始剤として、ラクチドを開環重合することなどによって行うことができる。ラクチドとしては、ブロック鎖の所望の光学純度を考慮して、当業者が適宜決定することができる。例えば、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド及びメソラクチドから適宜選択し、ブロック鎖の所望の光学純度に応じて当業者が適宜使用量を決定することができる。 Polyester synthesis can be performed, for example, by ring-opening polymerization of lactide using a base such as an amine or a metal complex as an initiator. The lactide can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the desired optical purity of the block chain. For example, L-lactide, D-lactide, DL-lactide, and meso-lactide are appropriately selected, and a person skilled in the art can appropriately determine the amount to be used according to the desired optical purity of the block chain.
デプシペプチド合成は、例えば、疎水性ブロックとしてポリ乳酸を先に合成し、その後、親水性ブロックとなるポリペプチド鎖を伸張する方法と、親水性ブロックとなるポリペプチド鎖を先に合成し、その後、疎水性ブロックとなるポリ乳酸を伸張する方法とが挙げられる。 Depsipeptide synthesis includes, for example, a method in which polylactic acid is first synthesized as a hydrophobic block, and then a polypeptide chain that becomes a hydrophilic block is stretched, and a polypeptide chain that becomes a hydrophilic block is synthesized first, And a method of stretching polylactic acid to be a hydrophobic block.
分子集合体において、ポリ乳酸の鎖長を調整することができる。両親媒性ブロックポリマーA1の合成の際には、ポリ乳酸の鎖長をより自由に制御するという観点から、疎水性ブロックであるポリ乳酸を先に合成し、その後、親水性ブロック鎖となるポリペプチド鎖を伸張する方法を行う方が好ましい。また、両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロック鎖としてのポリ乳酸は、親水性ブロック鎖としてのポリサルコシンに比べ重合度の制御をより容易に且つ正確に行うことができる。 In the molecular assembly, the chain length of polylactic acid can be adjusted. In the synthesis of the amphiphilic block polymer A1, from the viewpoint of more freely controlling the chain length of the polylactic acid, the polylactic acid, which is a hydrophobic block, is first synthesized, and then the polylactic acid that becomes the hydrophilic block chain is synthesized. It is preferable to carry out a method of extending the peptide chain. In addition, polylactic acid as a hydrophobic block chain in the amphiphilic block polymer A1 can control the degree of polymerization more easily and accurately than polysarcosine as a hydrophilic block chain.
両親媒性ブロックポリマーA1の構造及び合成については、WO2009/148121号公報(直鎖型)、及びWO2012/176885号公報(分岐型)を参照することができる。 For the structure and synthesis of the amphiphilic block polymer A1, reference can be made to WO2009 / 148121 (linear type) and WO2012 / 17685 (branched type).
[2.標識剤]
標識剤は、検出によりイメージングを可能にする特性を有するものであればよい。例えば、標識剤として、蛍光基を有する物質(蛍光色素)、放射性元素含有基を有する物質、磁性基を有する物質などが挙げられる。これら標識剤を検出する手段は、当業者によって適宜選択されるものである。標識剤は、キャリア剤としてのラクトソームナノ粒子に内包される。
[2. Labeling agent]
The labeling agent only needs to have a property that enables imaging by detection. Examples of the labeling agent include a substance having a fluorescent group (fluorescent dye), a substance having a radioactive element-containing group, and a substance having a magnetic group. Means for detecting these labeling agents are appropriately selected by those skilled in the art. The labeling agent is encapsulated in lactosome nanoparticles as a carrier agent.
[2−1.標識基]
蛍光基としては、特に限定されないが、フルオレセイン系色素、インドシアニン色素などのシアニン系色素、ローダミン系色素、量子ドットなどに由来する基が挙げられる。本発明においては、近赤外蛍光基(例えばシアニン系色素、量子ドットなどに由来する基)を用いてもよい。
[2-1. Labeling group]
The fluorescent group is not particularly limited, and examples thereof include groups derived from cyanine dyes such as fluorescein dyes and indocyanine dyes, rhodamine dyes, and quantum dots. In the present invention, a near-infrared fluorescent group (for example, a group derived from a cyanine dye or quantum dot) may be used.
近赤外領域(700〜1300nm)では、水素結合を有する各置換基の吸収が存在するものの、その吸収は比較的小さい。このため、近赤外光は生体組織を透過しやすい特性を有する。このような近赤外光の特性を利用すれば、身体に無用の負荷を与えることなくラクトソームナノ粒子が集積した部位の情報を正確に得ることができる。 In the near-infrared region (700 to 1300 nm), although absorption of each substituent having a hydrogen bond exists, the absorption is relatively small. For this reason, near-infrared light has a characteristic which is easy to permeate | transmit a biological tissue. By utilizing such characteristics of near-infrared light, it is possible to accurately obtain information on the site where the lactosome nanoparticles are accumulated without imposing unnecessary load on the body.
近赤外蛍光基のより具体的な例としては、ICG(インドシアニングリーン)などのインドシアニン系色素、Cy7、DY776、DY750、Alexa790、Alexa750などに由来する基が挙げられる。 More specific examples of near-infrared fluorescent groups include groups derived from indocyanine dyes such as ICG (Indocyanine Green), Cy7, DY776, DY750, Alexa790, Alexa750, and the like.
放射性元素含有基としては、特に限定されないが、18Fなどの放射性同位体でラベルした、糖、アミノ酸、核酸などに由来する基が挙げられる。放射性元素含有基の導入方法の具体例の一つとしては、モノFmoc (9-fluorenylmethyloxycarbonyl) エチレンジアミンを用いてラクチドの重合を行う工程、末端OHをシリル保護基で保護する工程、ピペリジン処理でFmocを脱離する工程、サルコシン−N−カルボキシ無水物(SarNCA)の重合を行い、重合物末端をターミネーションする工程、シリル保護基を外し、スルホン酸エステル(例えば、トリフルオロメタンスルホン酸エステル、パラトルエンスルホン酸エステルなど)に変換する工程、及び放射性元素含有基を導入する工程により行う方法が挙げられる。さらに、当該具体例は当業者によって適宜変更されて良い。 Although it does not specifically limit as a radioactive element containing group, The group derived from sugar, an amino acid, a nucleic acid, etc. labeled with radioactive isotopes, such as 18 F, is mentioned. One specific example of a method for introducing a radioactive element-containing group is a step of polymerizing lactide using mono-Fmoc (9-fluorenylmethyloxycarbonyl) ethylenediamine, a step of protecting terminal OH with a silyl protecting group, and Fmoc by piperidine treatment. The step of elimination, the step of polymerizing sarcosine-N-carboxyanhydride (SarNCA), the termination of the polymer end, the silyl protecting group is removed, and the sulfonic acid ester (for example, trifluoromethanesulfonic acid ester, paratoluenesulfonic acid) And a method of converting into an ester, etc.) and a step of introducing a radioactive element-containing group. Furthermore, the specific example may be appropriately changed by those skilled in the art.
磁性基としては、特に限定されないが、フェリクロームなどの磁性体を有するものや、フェライトナノ粒子、ナノ磁性粒子などに見られるものが挙げられる。 The magnetic group is not particularly limited, and examples thereof include those having a magnetic material such as ferrichrome, those found in ferrite nanoparticles, nanomagnetic particles, and the like.
[2−2.蛍光色素B]
本発明において、前記標識剤は蛍光色素であることが好ましい。蛍光色素Bについて、さらに説明する。
[2-2. Fluorescent dye B]
In the present invention, the labeling agent is preferably a fluorescent dye. The fluorescent dye B will be further described.
蛍光色素Bは、キャリア剤に内包される要素である。具体的には、ポリマーに近赤外蛍光基が結合した態様を有するもの(近赤外蛍光標識ポリマーB1)及び近赤外蛍光分子そのもの(近赤外蛍光分子B2)から選ばれる。 The fluorescent dye B is an element included in the carrier agent. Specifically, it is selected from those having a form in which a near-infrared fluorescent group is bonded to a polymer (near-infrared fluorescent labeling polymer B1) and the near-infrared fluorescent molecule itself (near-infrared fluorescent molecule B2).
[2−2−1.近赤外蛍光標識ポリマーB1]
近赤外蛍光標識ポリマーB1は、以下の標識基及びポリマー部を少なくとも有する。近赤外蛍光標識ポリマーB1は、上記両親媒性ブロックポリマーA1とともに自己集合により分子集合体を形成することができる要素である。近赤外蛍光標識ポリマーB1は、下記の1種又は複数種を組み合わせて使用することができる。
[2-2-1. Near-infrared fluorescently labeled polymer B1]
Near-infrared fluorescent labeling polymer B1 has at least the following labeling group and polymer part. The near-infrared fluorescently labeled polymer B1 is an element that can form a molecular assembly by self-assembly with the amphiphilic block polymer A1. Near-infrared fluorescent labeling polymer B1 can be used combining the following 1 type or multiple types.
[2−2−1−1.標識基]
標識基は、近赤外蛍光色素Bに上述の特性を付与する部分であり、具体的には、近赤外蛍光分子に由来する基(近赤外蛍光基)である。例えば、シアニン系蛍光分子や量子ドットなどに由来する基が用いられる。シアニン系色素に由来する基の一例は、以下の一般式(I)で表される。
[2-2-1. Labeling group]
The labeling group is a part that imparts the above-described properties to the near-infrared fluorescent dye B, and specifically, a group derived from a near-infrared fluorescent molecule (near-infrared fluorescent group). For example, groups derived from cyanine-based fluorescent molecules or quantum dots are used. An example of a group derived from a cyanine dye is represented by the following general formula (I).
上記式(I)中、R1は、置換されていてもよい炭化水素基であり、R2は、置換されていてもよい2価の炭化水素基である。
R1における炭化水素基は、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜5のアルキル基でありうる。
R2における炭化水素基は、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜5のアルキレン基でありうる。
R1及びR2における置換基は、アニオン性であってもよい置換基であり、カルボキシル基、カルボキシレート基、金属カルボキシレート基、スルホニル基、スルホネート基、金属スルホネート基、又は水酸基でありうる。前記金属は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属でありうる。
In the above formula (I), R 1 is an optionally substituted hydrocarbon group, and R 2 is an optionally substituted divalent hydrocarbon group.
The hydrocarbon group in R 1 may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms.
The hydrocarbon group in R 2 may be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms.
The substituents in R 1 and R 2 are substituents that may be anionic and can be carboxyl groups, carboxylate groups, metal carboxylate groups, sulfonyl groups, sulfonate groups, metal sulfonate groups, or hydroxyl groups. The metal may be an alkali metal or an alkaline earth metal.
R3及びR3’は、水素であるか、又はそれらが互いに連結して環状構造を形成するものである。R3及びR3’は互いに連結して環状構造をとることにより、蛍光色素の分子構造をリジッド化しうる。 R 3 and R 3 ′ are hydrogen or they are connected to each other to form a cyclic structure. R 3 and R 3 ′ are linked to each other to form a cyclic structure, thereby allowing the molecular structure of the fluorescent dye to be rigid.
Xは水素又はハロゲンである。ハロゲンは、Cl、Br、又はIでありうる。A−は陰イオンであり、mは0又は1である。mが0の場合、R1及びR2のいずれか一方がアニオン性基であり、分子全体としてベタイン構造をとる。mが1の場合、A−は、Cl−、Br−、I−等のハロゲンイオン、CIO4 −、BF4 −、PF6 −、SbF6 −、SCN−等でありうる。 X is hydrogen or halogen. The halogen can be Cl, Br, or I. A − is an anion, and m is 0 or 1. When m is 0, either one of R 1 and R 2 is an anionic group and takes a betaine structure as a whole molecule. When m is 1, A − may be a halogen ion such as Cl − , Br − or I − , CIO 4 − , BF 4 − , PF 6 − , SbF 6 − , SCN − or the like.
環B及び環Dは、同一又は異なっていてもよい含窒素縮合芳香族複素環である。たとえば、含窒素二環式や三環式芳香族複素環でありうる。好ましくは、環B及び環Dは、同一である。
環Bの好ましい態様としては、以下に示す構造が挙げられる。
Ring B and ring D are nitrogen-containing fused aromatic heterocycles which may be the same or different. For example, it may be a nitrogen-containing bicyclic or tricyclic aromatic heterocycle. Preferably, ring B and ring D are the same.
As a preferable embodiment of ring B, the following structures are exemplified.
環Dの好ましい態様としては、以下に示す構造が挙げられる。 As a preferable embodiment of the ring D, the following structures are exemplified.
上記式において、R4及びR5は、いずれも水素でありうる。又は、R4及びR5は、それらが互いに連結してアリール環を形成しうる。前記アリール環は、置換されてよいベンゼン環でありうる。 In the above formula, R 4 and R 5 can both be hydrogen. Alternatively, R 4 and R 5 can be linked together to form an aryl ring. The aryl ring may be a benzene ring that may be substituted.
本発明において好ましい蛍光基は、下記構造式(II)で示される、インドシアニン化合物由来の基である。 A preferable fluorescent group in the present invention is a group derived from an indocyanine compound represented by the following structural formula (II).
本発明における蛍光基の具体例として、環B及び環Dがいずれも含窒素三環式芳香族複素環であるICG基(III)、IC7−1基(IV)及びIR820基(V)、環B及び環Dがいずれも含窒素二環式芳香族複素環であるIR783基(VI)及びIR806基(VII)、及び、環Bが含窒素三環式芳香族複素環、環Cが含窒素二環式芳香族複素環であるIC7−2基(VIII)が挙げられる。これら基の構造式を以下に示す。 Specific examples of the fluorescent group in the present invention include ICG group (III), IC7-1 group (IV) and IR820 group (V), wherein ring B and ring D are all nitrogen-containing tricyclic aromatic heterocycles, ring IR783 group (VI) and IR806 group (VII) in which both B and ring D are nitrogen-containing bicyclic aromatic heterocycles, and ring B is a nitrogen-containing tricyclic aromatic heterocycle, and ring C is nitrogen-containing IC7-2 group (VIII) which is a bicyclic aromatic heterocyclic ring is mentioned. The structural formulas of these groups are shown below.
上記式(III)で表されるICG基は、810nm付近の近赤外光レーザーの照射を受けると励起され、定常状態に戻る際に活性酸素やフリーラジカルを放出し、さらに細胞毒性を有する分解物を生じる。 The ICG group represented by the above formula (III) is excited when irradiated with a near-infrared laser near 810 nm, releases active oxygen and free radicals when returning to a steady state, and further has a cytotoxicity. Produce things.
[2−2−1−2.ポリマー部]
ポリマー部は、5個以上の乳酸単位を有する。例えば、乳酸単位を主たる構成成分とするもの(すなわちポリ乳酸基)であってもよいし、乳酸単位を疎水性ブロックとし、さらにそれに対する親水性ブロックを有するもの(すなわち両親媒性ブロックポリマー基)であってもよい。本発明における分子集合体は、生体適合性、安定性及び生分解性に優れ、構成ポリマーが低沸点溶媒への溶解性に優れるという諸特性を有するものであることが好ましい。従って、ポリマー部の構成は、これらの優れた諸特性を有するように分子設計されることが好ましい。
[2-2-1-2. Polymer part]
The polymer part has 5 or more lactic acid units. For example, it may be one having a lactic acid unit as a main constituent (ie, polylactic acid group), or having a lactic acid unit as a hydrophobic block and further having a hydrophilic block (ie, an amphiphilic block polymer group). It may be. The molecular assembly in the present invention preferably has various properties such that it is excellent in biocompatibility, stability and biodegradability, and the constituent polymer is excellent in solubility in a low boiling point solvent. Therefore, it is preferable that the structure of the polymer part is molecularly designed so as to have these excellent characteristics.
ポリ乳酸基は、例えば5〜50、10〜50、好ましくは15〜35の乳酸単位を主たる構成成分とする。乳酸単位のすべてが連続していてもよいし、非連続であってもかまわない。上記範囲内で、標識ポリマーB1全体の長さが上述の両親媒性ブロックポリマーA1の長さを超えないように分子設計される。好ましくは、両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロックの2倍の長さを超えないように分子設計される。 The polylactic acid group is mainly composed of, for example, 5 to 50, 10 to 50, preferably 15 to 35 lactic acid units. All of the lactic acid units may be continuous or discontinuous. Within the above range, the molecular design is such that the total length of the labeled polymer B1 does not exceed the length of the above-mentioned amphiphilic block polymer A1. Preferably, the molecular design is such that it does not exceed twice the length of the hydrophobic block in the amphiphilic block polymer A1.
その他、標識ポリマーB1のポリマー部の構成単位や鎖長に関しては、基本的に、上述の両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロック鎖の分子設計における場合と同様の観点で決定することができる。このようにすることによって、分子集合体において、標識ポリマーB1と、両親媒性ブロックポリマーA1の疎水性ブロック鎖との親和性に優れるという効果も得られる。 In addition, the structural unit and chain length of the polymer portion of the labeled polymer B1 can be basically determined from the same viewpoint as in the molecular design of the hydrophobic block chain in the above-described amphiphilic block polymer A1. By doing in this way, in a molecular assembly, the effect that it is excellent in affinity with labeled polymer B1 and the hydrophobic block chain of amphiphilic block polymer A1 is also acquired.
標識ポリマーB1において、近赤外蛍光基は、ポリマー部の末端構成単位に結合しうる。また、標識ポリマーB1は、分子設計上化学的又は生化学的に許容される近赤外蛍光基及びポリマー基以外の構成要素のいかなるものも有しうる。この場合、他の構成要素は、標識ポリマーB1が全体として上記定義された「疎水性」の範疇を越える影響を与えない程度で含まれる。 In the labeled polymer B1, the near-infrared fluorescent group can be bonded to the terminal constituent unit of the polymer portion. Further, the labeled polymer B1 can have any component other than the near-infrared fluorescent group and the polymer group that are chemically or biochemically acceptable in terms of molecular design. In this case, the other constituents are included to the extent that the labeled polymer B1 does not exert an influence exceeding the category of “hydrophobicity” defined above as a whole.
以下に、この態様における標識ポリマーB1の具体例を示す。下記式において、nは、5〜50の整数である。下記の化合物は、近赤外蛍光基としてICG基を有するものである。 Below, the specific example of labeled polymer B1 in this aspect is shown. In the following formula, n is an integer of 5 to 50. The following compounds have ICG groups as near-infrared fluorescent groups.
標識ポリマーB1が標識両親媒性ブロックポリマーである場合、「疎水性」及び「親水性」の物性の具体的な程度は、上述の両親媒性ブロックポリマーA1の分子設計における場合と同様である。また、この場合における標識ポリマーB1のポリマー部(すなわち両親媒性ブロックポリマー部)の構成単位や鎖長に関しても、基本的に、上述の両親媒性ブロックポリマーA1の分子設計における場合と同様の観点で決定することができる。このようにすることによって、分子集合体において、標識ポリマーB1と、両親媒性ブロックポリマーA1の疎水性ブロック鎖との親和性に優れるという効果も得られる。 When the labeled polymer B1 is a labeled amphiphilic block polymer, the specific levels of the “hydrophobic” and “hydrophilic” physical properties are the same as those in the molecular design of the above-described amphiphilic block polymer A1. In this case, the structural unit and chain length of the polymer part (namely, amphiphilic block polymer part) of the labeled polymer B1 are basically the same as those in the molecular design of the above-mentioned amphiphilic block polymer A1. Can be determined. By doing in this way, in a molecular assembly, the effect that it is excellent in affinity with labeled polymer B1 and the hydrophobic block chain of amphiphilic block polymer A1 is also acquired.
[2−2−2.近赤外蛍光分子B2]
近赤外蛍光分子B2は、上記両親媒性ブロックポリマーA1を基礎的要素とする分子集合体に内包されることができる要素である。近赤外蛍光分子B2は、下記の1種又は複数種を組み合わせて使用することができる。
[2-2-2. Near-infrared fluorescent molecule B2]
The near-infrared fluorescent molecule B2 is an element that can be included in a molecular assembly having the amphiphilic block polymer A1 as a basic element. Near-infrared fluorescent molecule B2 can be used combining the following 1 type or multiple types.
近赤外蛍光分子B2は、例えば、シアニン系蛍光分子や量子ドットなどが用いられる。シアニン系蛍光分子の一例は、以下の一般式(I’)で表される。 For example, cyanine fluorescent molecules or quantum dots are used as the near-infrared fluorescent molecule B2. An example of the cyanine fluorescent molecule is represented by the following general formula (I ′).
上記式(I’)に示す構造は、上記式(I)に示す構造における2価のR2が1価のR2’に置き換わったことを除き、上記式(I)と同様である。
上記式(I’)中、R1及びR2’は、それぞれ、同一又は異なっていてもよく、置換されていてもよい炭化水素基である。
R1及びR2’における炭化水素基は、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜5のアルキル基でありうる。R1及びR2’における置換基は、アニオン性であってもよい置換基であり、カルボキシル基、カルボキシレート基、金属カルボキシレート基、スルホニル基、スルホネート基、金属スルホネート基、又は水酸基でありうる。前記金属は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属でありうる。
The structure represented by the above formula (I ′) is the same as the above formula (I) except that the divalent R 2 in the structure represented by the above formula (I) is replaced with a monovalent R 2 ′.
In the above formula (I ′), R 1 and R 2 ′ may be the same or different and each may be a substituted hydrocarbon group.
The hydrocarbon group in R 1 and R 2 ′ may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms. The substituents in R 1 and R 2 ′ are substituents that may be anionic and may be carboxyl groups, carboxylate groups, metal carboxylate groups, sulfonyl groups, sulfonate groups, metal sulfonate groups, or hydroxyl groups. . The metal may be an alkali metal or an alkaline earth metal.
R3及びR3’は、水素であるか、又はそれらが互いに連結して環状構造を形成するものである。R3及びR3’は互いに連結して環状構造をとることにより、蛍光色素の分子構造をリジッド化しうる。 R 3 and R 3 ′ are hydrogen or they are connected to each other to form a cyclic structure. R 3 and R 3 ′ are linked to each other to form a cyclic structure, thereby allowing the molecular structure of the fluorescent dye to be rigid.
Xは水素又はハロゲンである。ハロゲンは、Cl、Br、又はIでありうる。A−は陰イオンであり、mは0又は1である。mが0の場合、R1及びR2のいずれか一方がアニオン性基であり、分子全体としてベタイン構造をとる。mが1の場合、A−は、Cl−、Br−、I−等のハロゲンイオン、CIO4 −、BF4 −、PF6 −、SbF6 −、SCN−等でありうる。 X is hydrogen or halogen. The halogen can be Cl, Br, or I. A − is an anion, and m is 0 or 1. When m is 0, either one of R 1 and R 2 is an anionic group and takes a betaine structure as a whole molecule. When m is 1, A − may be a halogen ion such as Cl − , Br − or I − , CIO 4 − , BF 4 − , PF 6 − , SbF 6 − , SCN − or the like.
環B及び環Dは、同一又は異なっていてもよい含窒素縮合芳香族複素環である。たとえば、含窒素二環式や三環式芳香族複素環でありうる。好ましくは、環B及び環Dは、同一である。
環Bの好ましい態様としては、以下に示す構造が挙げられる。
Ring B and ring D are nitrogen-containing fused aromatic heterocycles which may be the same or different. For example, it may be a nitrogen-containing bicyclic or tricyclic aromatic heterocycle. Preferably, ring B and ring D are the same.
As a preferable embodiment of ring B, the following structures are exemplified.
環Dの好ましい態様としては、以下に示す構造が挙げられる。 As a preferable embodiment of the ring D, the following structures are exemplified.
上記式において、R4及びR5は、いずれも水素でありうる。又は、R4及びR5は、それらが互いに連結してアリール環を形成しうる。前記アリール環は、置換されてよいベンゼン環でありうる。 In the above formula, R 4 and R 5 can both be hydrogen. Alternatively, R 4 and R 5 can be linked together to form an aryl ring. The aryl ring may be a benzene ring that may be substituted.
本発明においてより好ましい蛍光色素は、下記構造式(II’)で示されるインドシアニン化合物である。 A more preferred fluorescent dye in the present invention is an indocyanine compound represented by the following structural formula (II ').
本発明における蛍光色素の具体例として、環B及び環Dがいずれも含窒素三環式芳香族複素環であるICG(III’)、IC7−1(IV’)及びIR820(V’)、環B及び環Dがいずれも含窒素二環式芳香族複素環であるIR783(VI’)及びIR806(VII’)、及び、環Bが含窒素三環式芳香族複素環、環Cが含窒素二環式芳香族複素環であるIC7−2(VIII’)の構造式を以下に示す。 As specific examples of the fluorescent dye in the present invention, ICG (III ′), IC7-1 (IV ′) and IR820 (V ′), a ring in which both ring B and ring D are nitrogen-containing tricyclic aromatic heterocycles, ring IR783 (VI ′) and IR806 (VII ′), in which both B and ring D are nitrogen-containing bicyclic aromatic heterocycles, and ring B is a nitrogen-containing tricyclic aromatic heterocycle, and ring C is nitrogen-containing A structural formula of IC7-2 (VIII ′) which is a bicyclic aromatic heterocyclic ring is shown below.
上記式(III’)で表されるICG(インドシアニングリーン)分子は、810nm付近の近赤外光レーザーの照射を受けると励起され、定常状態に戻る際に活性酸素やフリーラジカルを放出し、さらに細胞毒性を有する分解物を生じる。 The ICG (indocyanine green) molecule represented by the above formula (III ′) is excited when irradiated with a near-infrared laser near 810 nm, and releases active oxygen and free radicals when returning to a steady state. Furthermore, a degradation product having cytotoxicity is produced.
[2−2−3.近赤外蛍光色素Bの濃度]
近赤外蛍光色素Bの濃度は、ナノ粒子を構成するポリマー及び前記近赤外蛍光色素Bの合計に対し、例えば、0.1〜50mol%、又は0.5〜20mol%でありうる。また、上記範囲の下限は、1mol%、5mol%又は10mol%であってもよい。上記範囲の上限は、下限値よりも大きいことを条件として、10mol%、5mol%又は1mol%であってもよい。また、他の標識剤の濃度も適宜選択するとよい。
[2-2-3. Concentration of near-infrared fluorescent dye B]
The concentration of the near-infrared fluorescent dye B may be, for example, 0.1 to 50 mol% or 0.5 to 20 mol% with respect to the total of the polymer constituting the nanoparticles and the near-infrared fluorescent dye B. Moreover, 1 mol%, 5 mol%, or 10 mol% may be sufficient as the minimum of the said range. The upper limit of the above range may be 10 mol%, 5 mol% or 1 mol% on condition that it is larger than the lower limit. In addition, the concentration of other labeling agents may be appropriately selected.
[3.疎水性ポリマーA2]
本発明において、ナノ粒子はさらに有する疎水性ポリマーA2を含むことができる。疎水性ポリマーA2は、10個以上の乳酸単位を少なくとも有する疎水性ポリマーであり、好ましくは、15個以上の乳酸単位を少なくとも有する。ここで、疎水性ポリマーA2が有する「疎水性」という物性の具体的な程度としては特に限定されるものではないが、少なくとも、上記の両親媒性ポリマーA1の親水性ブロックに対して、相対的に疎水性が強い。
[3. Hydrophobic polymer A2]
In the present invention, the nanoparticles may further contain a hydrophobic polymer A2. The hydrophobic polymer A2 is a hydrophobic polymer having at least 10 or more lactic acid units, and preferably has at least 15 or more lactic acid units. Here, the specific degree of the physical property “hydrophobic” of the hydrophobic polymer A2 is not particularly limited, but at least relative to the hydrophilic block of the amphiphilic polymer A1. Is highly hydrophobic.
疎水性ポリマーA2においては、10個以上の乳酸単位が主たる構成成分であることが好ましい。しかしながら一方で、乳酸単位以外の他の構成単位を有することも許容する。当該乳酸単位はそのすべてが連続していてもよいし、非連続であってもよい。
疎水性ポリマーA2の構成単位や鎖長は、基本的に、上述の両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロック鎖や、近赤外蛍光標識ポリマーB1におけるポリマー部の分子設計における場合と同様の観点で決定することができる。このようにすることによって、分子集合体において、疎水性ポリマーA2と、両親媒性ブロックポリマーA1の疎水性ブロック鎖及び/又は近赤外蛍光標識ポリマーB1におけるポリマー部との親和性に優れるという効果も得られる。
In the hydrophobic polymer A2, 10 or more lactic acid units are preferably the main constituent components. However, on the other hand, it is allowed to have other structural units other than lactic acid units. All of the lactic acid units may be continuous or discontinuous.
The structural unit and chain length of the hydrophobic polymer A2 are basically the same as those in the molecular design of the hydrophobic block chain in the above-mentioned amphiphilic block polymer A1 and the polymer part in the near-infrared fluorescently labeled polymer B1. Can be determined. By doing in this way, in a molecular assembly, the effect that it is excellent in affinity with the polymer part in hydrophobic polymer A2 and the hydrophobic block chain of amphiphilic block polymer A1, and / or near-infrared fluorescent labeling polymer B1 Can also be obtained.
疎水性ポリマーA2の構成単位数の上限としては、上述の両親媒性ブロックポリマーA1の長さを超えないものであれば特に限定されないが、好ましくは、両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロックの2倍の長さを超えないものとする。従って、疎水性ポリマーA2の構成単位数の上限としては、例えば疎水性ブロックが分岐していない場合、200程度とすることができる。本発明においては、しばしば、10〜160、好ましくは20〜100程度の構成単位数を有する疎水性ポリマーA2が合成されうる。構成単位数が200程度を超えると、分子集合体を形成した場合に、形成された分子集合体の安定性を欠く傾向にある。構成単位数が10を下回ると、疎水性ポリマーA2を混合することによる後述の効果(疎水コア体積増大効果及び粒子径制御効果)が小さくなる。 The upper limit of the number of structural units of the hydrophobic polymer A2 is not particularly limited as long as it does not exceed the length of the above-described amphiphilic block polymer A1, but preferably, the hydrophobic block of the amphiphilic block polymer A1 It shall not exceed twice the length. Therefore, the upper limit of the number of structural units of the hydrophobic polymer A2 can be about 200 when the hydrophobic block is not branched, for example. In the present invention, a hydrophobic polymer A2 having a number of structural units of about 10 to 160, preferably about 20 to 100 is often synthesized. When the number of structural units exceeds about 200, when a molecular assembly is formed, the formed molecular assembly tends to lack stability. When the number of structural units is less than 10, the effects described later (hydrophobic core volume increasing effect and particle diameter controlling effect) due to mixing of the hydrophobic polymer A2 become small.
疎水性ポリマーA2の配合量は、例えば、両親媒性ブロックポリマーA1と疎水性ポリマーA2との使用割合が、モル基準で10:1〜1:10となる量でありうる。上記範囲よりも疎水性ポリマーA2の割合が上回ると、分子集合体自体がその形状を保ちにくくなる傾向にある。また、上記範囲よりも疎水性ポリマーA2の割合が下回ると、疎水性ポリマーA2を混合することによる後述の効果(疎水コア体積増大効果及び粒子径制御効果)が得られにくくなる傾向にある。 The blending amount of the hydrophobic polymer A2 can be, for example, an amount such that the use ratio of the amphiphilic block polymer A1 and the hydrophobic polymer A2 is 10: 1 to 1:10 on a molar basis. When the ratio of the hydrophobic polymer A2 exceeds the above range, the molecular assembly itself tends to be difficult to maintain its shape. Moreover, when the ratio of hydrophobic polymer A2 is less than the said range, it exists in the tendency for the below-mentioned effect (hydrophobic core volume increase effect and particle diameter control effect) by mixing hydrophobic polymer A2 to become difficult to be acquired.
[4.ナノ粒子の大きさ]
本発明において、ナノ粒子の大きさは、例えば粒子径10〜500nm、又は10〜200nm、好ましくは20〜200nmである。ここで「粒子径」とは、粒子分布で最も出現頻度の高い粒径、すなわち中心粒径をいう。粒子径が10nmより小さいものは作成が難しく、500nmより大きいものは、特に生体内へ注射により投与する場合に、注射剤として好ましくない場合がある。また、本発明において、関節リウマチの炎症部位において血管透過性が亢進し、EPR効果により、血管外間質腔にナノ粒子が漏出・滞留するために、ナノ粒子の大きさは、例えば粒子径は20〜200nmであり、より好ましくは20〜100nm、20〜50nmである。このような粒子径にすると、関節リウマチの滑膜炎症部位にナノ粒子が集積しやすく、分子イメージングによって関節リウマチの炎症病変の位置を検出することができる。
[4. Nanoparticle size]
In the present invention, the size of the nanoparticles is, for example, a particle diameter of 10 to 500 nm, or 10 to 200 nm, preferably 20 to 200 nm. Here, the “particle diameter” means a particle diameter having the highest frequency of appearance in the particle distribution, that is, a central particle diameter. Those having a particle size of less than 10 nm are difficult to prepare, and those having a particle size of more than 500 nm may not be preferable as an injection, particularly when administered by injection into a living body. In the present invention, the vascular permeability is enhanced at the inflamed site of rheumatoid arthritis, and the nanoparticles leak out and stay in the extravascular interstitial space due to the EPR effect. It is 20-200 nm, More preferably, it is 20-100 nm, 20-50 nm. With such a particle size, nanoparticles are likely to accumulate at the synovial inflammation site of rheumatoid arthritis, and the position of the inflammatory lesion of rheumatoid arthritis can be detected by molecular imaging.
本発明において、ナノ粒子の大きさを測定するための方法は特に限定されるものではなく、当業者によって適宜選択されるものである。例えば、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope;TEM)による観察法や、動的光散乱(Dynamic Light Scattering;DLS)法などが挙げられる。DLS法においては、溶液中でブラウン運動している粒子の移動拡散係数を測定する。 In the present invention, the method for measuring the size of the nanoparticles is not particularly limited, and can be appropriately selected by those skilled in the art. Examples thereof include an observation method using a transmission electron microscope (TEM) and a dynamic light scattering (DLS) method. In the DLS method, the migration diffusion coefficient of particles that are in Brownian motion in a solution is measured.
ナノ粒子の大きさを制御する手段の例として、両親媒性ブロックポリマーA1の鎖長を制御することが挙げられる。好ましくは、両親媒性ブロックポリマーA1における疎水性ブロックの重合度を調整することができる。
他の例においては、近赤外蛍光色素Bとしての近赤外蛍光標識ポリマーB1のポリマー部や、疎水性ポリマーA2の重合度を調整することができる。
さらなる他の例においては、疎水性ポリマーA2の配合量を制御することができる。疎水性ポリマーA2は、分子集合体の疎水性コアを増大させる効果がある。しかも、その配合量を調整することにより、分子集合体の大きさの連続的制御を可能にする。従って、この手段は、ラクトソームの微妙な大きさの調整ができる点で好ましい。
Examples of means for controlling the size of the nanoparticles include controlling the chain length of the amphiphilic block polymer A1. Preferably, the polymerization degree of the hydrophobic block in the amphiphilic block polymer A1 can be adjusted.
In another example, the polymer part of the near-infrared fluorescent labeling polymer B1 as the near-infrared fluorescent dye B and the polymerization degree of the hydrophobic polymer A2 can be adjusted.
In still another example, the amount of the hydrophobic polymer A2 can be controlled. Hydrophobic polymer A2 has the effect of increasing the hydrophobic core of the molecular assembly. In addition, the size of the molecular assembly can be continuously controlled by adjusting the blending amount. Therefore, this means is preferable in that the fine size of the lactosome can be adjusted.
[5.ナノ粒子の形成]
ナノ粒子(ラクトソーム)の作成法は特に限定されず、所望するナノ粒子の大きさ、特性、担持させる標識物質(蛍光色素Bなど)の種類、性質、含有量などに応じて、当業者が適宜選択することができる。必要に応じ、下記のようにナノ粒子を形成した後に、得られたナノ粒子に対して、公知の方法によって表面修飾を行っても良い。なお、粒子が形成されたことの確認は、電子顕微鏡観察によって行うと良い。
[5. Formation of nanoparticles]
The method for producing the nanoparticle (lactosome) is not particularly limited, and a person skilled in the art appropriately determines the size and characteristics of the desired nanoparticle, the type, nature, content, etc. of the labeling substance (fluorescent dye B etc.) to be supported. You can choose. If necessary, after forming the nanoparticles as described below, the obtained nanoparticles may be subjected to surface modification by a known method. Note that confirmation of the formation of particles may be performed by observation with an electron microscope.
[5−1.フィルム法]
本発明における両親媒性ブロックポリマーA1及び疎水性ポリマーA2は低沸点溶媒への溶解性を有するため、この方法を用いたナノ粒子の調製が可能である。
フィルム法は、次の工程を含む。すなわち、容器(例えばガラス容器)中に、両親媒性ブロックポリマーA1、疎水性ポリマーA2等分子集合体を構成するポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とを有機溶媒中に含む溶液を用意する工程;前記溶液から前記有機溶媒を除去し、前記容器の内壁にポリマーと標識物質とを含むフィルムを得る工程;及び、前記容器中に水又は水溶液を加え、必要に応じて超音波処理を行い、前記フィルム状物質を、標識物質を内包する粒子状の分子集合体に変換してナノ粒子の分散液を得る工程、を含む。さらに、フィルム法は、前記のナノ粒子の分散液を凍結乾燥処理に供する工程を含んでも良い。
[5-1. Film method]
Since the amphiphilic block polymer A1 and the hydrophobic polymer A2 in the present invention have solubility in a low-boiling solvent, nanoparticles can be prepared using this method.
The film method includes the following steps. That is, a solution containing a polymer constituting a molecular assembly such as amphiphilic block polymer A1 and hydrophobic polymer A2 and a labeling substance (fluorescent dye B or the like) in an organic solvent is prepared in a container (for example, a glass container). A step of removing the organic solvent from the solution to obtain a film containing a polymer and a labeling substance on the inner wall of the container; and adding water or an aqueous solution to the container, and performing ultrasonic treatment as necessary. Converting the film-like substance into a particulate molecular assembly containing a labeling substance to obtain a nanoparticle dispersion. Furthermore, the film method may include a step of subjecting the nanoparticle dispersion to a freeze-drying treatment.
分子集合体を構成するポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とを有機溶媒中に含む溶液は、分子集合体を構成するポリマーをあらかじめフィルムの状態でストックしておき、ナノ粒子調製時に、標識物質(蛍光色素Bなど)を含む溶液を加えてフィルムを溶解することによって調製してもよい。 For a solution containing a polymer that forms a molecular assembly and a labeling substance (fluorescent dye B, etc.) in an organic solvent, the polymer that forms the molecular assembly is stocked in advance in the form of a film. You may prepare by adding the solution containing substance (fluorescent dye B etc.) and melt | dissolving a film.
フィルム法に用いる有機溶媒としては、低沸点溶媒を用いることが好ましい。本発明における低沸点溶媒とは、1気圧における沸点が100℃以下、好ましくは90℃以下のものをいう。具体的には、クロロホルム、ジエチルエーテル、アセトニトリル、2−プロパノール、エタノール、アセトン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、ヘキサンなどが挙げられる。
分子集合体を構成するポリマー及び近赤外蛍光色素Bの溶解にこのような低沸点溶媒を使用することによって、溶媒の除去が非常に簡単になる。溶媒の除去の方法としては特に限定されることなく、使用する有機溶媒の沸点などに応じ、当業者が適宜決定すればよい。例えば、減圧下における溶媒除去を行ってもよいし、自然乾燥による溶媒除去を行ってもよい。
As the organic solvent used in the film method, a low boiling point solvent is preferably used. The low boiling point solvent in the present invention means a solvent having a boiling point at 1 atm of 100 ° C. or less, preferably 90 ° C. or less. Specific examples include chloroform, diethyl ether, acetonitrile, 2-propanol, ethanol, acetone, dichloromethane, tetrahydrofuran, hexane, and the like.
By using such a low boiling point solvent for dissolving the polymer constituting the molecular assembly and the near-infrared fluorescent dye B, the removal of the solvent becomes very simple. The method for removing the solvent is not particularly limited, and may be appropriately determined by those skilled in the art according to the boiling point of the organic solvent to be used. For example, the solvent may be removed under reduced pressure, or the solvent may be removed by natural drying.
有機溶媒が除去された後は、容器内壁に分子集合体を構成するポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とを含むフィルムが形成される。このフィルムが張り付いた容器中に、水又は水溶液を加える。水又は水溶液としては特に限定されることなく、生化学的、薬学的に許容することができるものを当業者が適宜選択すればよい。例えば、注射用蒸留水、生理食塩水、緩衝液などが挙げられる。 After the organic solvent is removed, a film containing a polymer constituting the molecular assembly and a labeling substance (such as fluorescent dye B) is formed on the inner wall of the container. Water or an aqueous solution is added to the container to which the film is attached. The water or aqueous solution is not particularly limited, and those skilled in the art may appropriately select a biochemically and pharmaceutically acceptable one. Examples thereof include distilled water for injection, physiological saline, and buffer solution.
水又は水溶液が加えられた後、加温処理を行う。加温によりフィルムが容器内壁から剥がれる過程で分子集合体を形成する。加温処理は、例えば20〜100℃、又は70〜90℃、1〜60分、又は5〜60分の条件下で行うことができる。加温処理終了時には、標識物質(蛍光色素Bなど)が内包された分子集合体(ナノ粒子)が前記の水又は水溶液中に分散された分散液が容器中に調製される。 After water or an aqueous solution is added, a heating treatment is performed. A molecular assembly is formed in the process of peeling the film from the inner wall of the container by heating. The heating treatment can be performed, for example, under conditions of 20 to 100 ° C, or 70 to 90 ° C, 1 to 60 minutes, or 5 to 60 minutes. At the end of the heating treatment, a dispersion liquid in which molecular aggregates (nanoparticles) encapsulating a labeling substance (fluorescent dye B or the like) are dispersed in the water or aqueous solution is prepared in a container.
得られた分散液は、直接生体に投与されることが可能である。すなわち、無溶媒のナノ粒子そのものの状態で保存されなくてもよい。
一方、得られた分散液を凍結乾燥処理しても良い。凍結乾燥処理の方法としては公知の方法を特に限定されることなく用いることができる。たとえば、上記のようにして得られたナノ粒子の分散液を液体窒素などによって凍結させ、減圧下で昇華させることによって行うことができる。これにより、ナノ粒子の凍結乾燥処理物が得られる。すなわち、ナノ粒子を凍結乾燥処理物として保存することが可能になる。必要に応じ、この凍結乾燥物に水又は水溶液を加えて、ナノ粒子の分散液を得ることによって、ナノ粒子を使用に供することができる。水又は水溶液としては特に限定されることなく、生化学的、薬学的に許容することができるものを当業者が適宜選択すればよい。例えば、注射用蒸留水、生理食塩水、緩衝液などが挙げられる。
The obtained dispersion can be directly administered to a living body. That is, it does not have to be stored in the state of solventless nanoparticles themselves.
On the other hand, the obtained dispersion may be freeze-dried. A known method can be used as the freeze-drying method without any particular limitation. For example, the nanoparticle dispersion obtained as described above can be frozen with liquid nitrogen and sublimated under reduced pressure. Thereby, a freeze-dried product of nanoparticles can be obtained. That is, the nanoparticles can be stored as a lyophilized product. If necessary, the nanoparticles can be used for use by adding water or an aqueous solution to the lyophilizate to obtain a dispersion of nanoparticles. The water or aqueous solution is not particularly limited, and those skilled in the art may appropriately select a biochemically and pharmaceutically acceptable one. Examples thereof include distilled water for injection, physiological saline, and buffer solution.
ここで、凍結乾燥処理前の分散液中には、分子集合体を構成するポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とから形成されたナノ粒子以外にも、そのようなナノ粒子の形成に寄与しなかったポリマー及び/又は標識物質(蛍光色素Bなど)が各々それ自体として残存しうる。このような分散液を凍結乾燥処理に供すると、溶媒が濃縮される過程で、ナノ粒子を形成せず残存していたポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とから、さらにナノ粒子を形成することが可能になる。従って、ナノ粒子の調製を効率的に行うことが可能になる。 Here, in addition to the nanoparticles formed from the polymer constituting the molecular assembly and the labeling substance (fluorescent dye B, etc.), the dispersion before the lyophilization treatment contributes to the formation of such nanoparticles. Untreated polymers and / or labeling substances (such as fluorescent dye B) can each remain as such. When such a dispersion is subjected to a freeze-drying process, nanoparticles are further formed from the remaining polymer and the labeling substance (fluorescent dye B, etc.) without forming nanoparticles in the course of concentration of the solvent. It becomes possible. Accordingly, it becomes possible to efficiently prepare the nanoparticles.
[5−2.インジェクション法]
インジェクション法は、次の工程を含む。すなわち、容器(例えば試験管など)中に、両親媒性ブロックポリマーA1、疎水性ポリマーA2等分子集合体を構成するポリマーと標識物質(蛍光色素Bなど)とを有機溶媒中に含む溶液を用意する工程;前記の溶液を水又は水溶液に分散させる工程;及び有機溶媒を除去する工程を含む。さらに、インジェクション法においては、有機溶媒を除去する工程の前に、適宜精製処理工程を行ってもよい。
[5-2. Injection method]
The injection method includes the following steps. In other words, in a container (for example, a test tube), a solution is prepared in which an organic solvent contains a polymer constituting a molecular assembly such as an amphiphilic block polymer A1 and a hydrophobic polymer A2 and a labeling substance (fluorescent dye B, etc.). A step of dispersing the solution in water or an aqueous solution; and a step of removing the organic solvent. Further, in the injection method, a purification treatment step may be appropriately performed before the step of removing the organic solvent.
インジェクション法に用いる有機溶媒としては、例えばトリフルオロエタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが用いられる。
水又は水溶液としては、注射用蒸留水、生理食塩水、緩衝液などが用いられる。
精製処理としては、例えばゲルろ過クロマトグラフィー、フィルタリング、超遠心などの処理を行うことができる。
Examples of the organic solvent used in the injection method include trifluoroethanol, ethanol, 2-propanol, hexafluoroisopropanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and the like.
As water or an aqueous solution, distilled water for injection, physiological saline, buffer solution and the like are used.
As the purification treatment, for example, treatment such as gel filtration chromatography, filtering, and ultracentrifugation can be performed.
このようにして得られた分子集合体を生体内へ投与する場合であって、有機溶媒に生体に有害なものを用いた場合は、この有機溶媒の除去を厳密に行う必要がある。 When the molecular assembly obtained in this way is administered into a living body and an organic solvent harmful to the living body is used, it is necessary to strictly remove the organic solvent.
分子集合体をベシクルとして調製する場合において、内包型のものを調製する場合は、注射用蒸留水、生理食塩水、緩衝液などの水系溶媒に、内包すべき物質を溶解又は懸濁させ、このようにして得られた水溶液又は懸濁液に、両親媒性ブロックポリマーA1と疎水性ポリマーA2及び/又は必要に応じて機能性物質とを上記有機溶媒に溶解させて得られた溶液を分散させるとよい。 When preparing a molecular assembly as a vesicle, when preparing an encapsulated type, a substance to be encapsulated is dissolved or suspended in an aqueous solvent such as distilled water for injection, physiological saline, or buffer solution. The solution obtained by dissolving the amphiphilic block polymer A1 and the hydrophobic polymer A2 and / or the functional substance as necessary in the organic solvent is dispersed in the aqueous solution or suspension thus obtained. Good.
[6.ナノ粒子の投与]
以上のようにして、両親媒性ブロックポリマーA1及び標識剤を含むナノ粒子が製造される。ナノ粒子を関節リウマチ診断薬として用いる。
[6. Administration of nanoparticles]
As described above, nanoparticles containing the amphiphilic block polymer A1 and the labeling agent are produced. Nanoparticles are used as diagnostic agents for rheumatoid arthritis.
ナノ粒子を投与される生体としては特に限定されず、ヒト及び非ヒト動物でありうる。非ヒト動物としては特に限定されないが、ヒト以外の哺乳類、より具体的には、霊長類、齧歯類(マウス、ラットなど)、ウサギ、イヌ、ネコ、ブタ、ウシ、ヒツジ、及びウマなどが挙げられる。 The living body to which the nanoparticles are administered is not particularly limited, and may be human and non-human animals. Non-human animals are not particularly limited, but mammals other than humans, more specifically, primates, rodents (mouse, rats, etc.), rabbits, dogs, cats, pigs, cows, sheep, horses, etc. Can be mentioned.
生体内への投与の方法としては特に限定されず、当業者が適宜決定することができる。従って、投与の方法としては、全身投与及び局所投与とを問わない。すなわち、分子プローブの投与は、注射(針有型、針無型)、内服、外用のいずれの方法によっても行うことができる。投与液中におけるナノ粒子の濃度は、例えば内包物がICG-PLLA30でありキャリアがPSar70-PLLA30の分子集合体であるラクトソームの場合の量に換算して0.5〜100mg/ml、好ましくは0.8〜50mg/ml、より好ましくは1〜20mg/mlでありうる。 The method of administration into the living body is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art. Therefore, the administration method may be systemic administration or local administration. That is, the molecular probe can be administered by any of injection (needle-type, needle-free), internal use, and external use. The concentration of the nanoparticles in the administration liquid is, for example, 0.5 to 100 mg / ml in terms of the amount in the case of lactosome whose inclusion is ICG-PLLA 30 and the carrier is a molecular assembly of PSar 70 -PLLA 30 , Preferably it may be 0.8-50 mg / ml, more preferably 1-20 mg / ml.
関節リウマチの炎症部位において血管透過性が亢進している。EPR (enhanced permeability and retention) 効果により、血管外間質腔に上記ナノ粒子が漏出・滞留する。関節リウマチの滑膜炎症部位にナノ粒子が集積する。内包された標識剤(蛍光色素など)をイメージングによって検出する。これにより、関節リウマチの炎症病変の位置を検出することができる。 Vascular permeability is increased at the site of inflammation in rheumatoid arthritis. Due to the EPR (enhanced permeability and retention) effect, the nanoparticles leak out and stay in the extravascular interstitial space. Nanoparticles accumulate at the synovial inflammation site of rheumatoid arthritis. The encapsulated labeling agent (fluorescent dye or the like) is detected by imaging. Thereby, the position of the inflammatory lesion of rheumatoid arthritis can be detected.
ナノ粒子投与から検出開始までの時間は、投与されるナノ粒子が有する近赤外蛍光色素Bなどの標識剤の種類、及び投与ターゲットの種類に応じて、当業者が適宜決定することができる。例えば、投与後3〜48時間、或いは1〜24時間とすることができる。上記範囲を下回ると、シグナルが強すぎ、投与ターゲットと他の部位(バックグラウンド)とを明確に分けることができない場合がある。また、上記範囲を上回ると、蛍光プローブが投与ターゲットから排泄されてしまう場合がある。 The time from nanoparticle administration to the start of detection can be appropriately determined by those skilled in the art according to the type of labeling agent such as near-infrared fluorescent dye B possessed by the administered nanoparticle and the type of administration target. For example, it can be 3 to 48 hours or 1 to 24 hours after administration. Below the above range, the signal may be too strong and the administration target and other sites (background) may not be clearly separated. Moreover, when it exceeds the said range, a fluorescent probe may be excreted from an administration target.
ナノ粒子の検出には、標識剤が蛍光色素の場合には、蛍光イメージング装置を用いる。蛍光イメージング装置は、滑膜炎症部位の位置を示す画像データを取得するための装置である。蛍光イメージング装置は、人体などの被写体に投与されたナノ粒子に含まれる近赤外蛍光色素に由来する近赤外光を検出し、ナノ粒子が存在する組織の位置や大きさを観測することができるものであればよい。従って、当業者であれば、ナノ粒子に含まれる近赤外蛍光色素に由来する近赤外光を可視化することができる装置を適宜選択することができる。 For the detection of nanoparticles, a fluorescent imaging device is used when the labeling agent is a fluorescent dye. The fluorescence imaging apparatus is an apparatus for acquiring image data indicating the position of a synovial inflammation site. A fluorescence imaging device detects near-infrared light derived from near-infrared fluorescent dye contained in nanoparticles administered to a subject such as a human body, and observes the position and size of the tissue where the nanoparticles are present. Anything is possible. Therefore, those skilled in the art can appropriately select an apparatus that can visualize near-infrared light derived from a near-infrared fluorescent dye contained in nanoparticles.
好ましい態様において、滑膜炎症部位の位置を示す画像データを取得するための装置は、被写体に投与されたナノ粒子に含まれる近赤外蛍光色素に由来する近赤外蛍光を検出し、その可視化像と周辺組織可視光像とを同時に抽出するものである。これにより、本発明のナノ粒子を蛍光造影剤として投与した人体などの被写体において、ナノ粒子が集積した滑膜炎症部位における可視光像と、集積したナノ粒子からの赤外光像との合成画像を取得することができる。具体的には、以下のように光源、光学フィルタ、固体撮像素子、及び信号処理回路を含む撮像装置が用いられうる。このような手段を有する蛍光イメージング装置の具体例として、HyperEye Medical System(瑞穂医科工業株式会社製)が挙げられる。 In a preferred embodiment, an apparatus for acquiring image data indicating the position of a synovial inflammation site detects near-infrared fluorescence derived from a near-infrared fluorescent dye contained in a nanoparticle administered to a subject and visualizes it. The image and the surrounding tissue visible light image are extracted simultaneously. Thereby, in a subject such as a human body administered with the nanoparticles of the present invention as a fluorescent contrast agent, a composite image of a visible light image at a synovial inflammation site where nanoparticles are accumulated and an infrared light image from the accumulated nanoparticles Can be obtained. Specifically, an imaging device including a light source, an optical filter, a solid-state imaging device, and a signal processing circuit can be used as follows. As a specific example of the fluorescence imaging apparatus having such means, HyperEye Medical System (manufactured by Mizuho Medical Co., Ltd.) can be cited.
光源は、被写体に対し、可視光と、近赤外蛍光色素の励起光とを照射するものである。具体的には、可視光を発する可視光発光部と、励起光を発する励起光発光部とを有しうる。可視光発光部としては、例えばキセノンランプや白色LEDであり、励起光発光部としては、ナノ粒子に包含される近赤外蛍光色素Bの励起波長(具体的にはICGの場合は780nmにピーク波長)を有する、LED等の半導体発光デバイスでありうる。被写体からの光は、レンズ等の光学系を介して撮像装置内に取り込まれ、光学フィルタを介して固体撮影素子に入射する。 The light source irradiates the subject with visible light and excitation light of a near-infrared fluorescent dye. Specifically, it may include a visible light emitting unit that emits visible light and an excitation light emitting unit that emits excitation light. The visible light emitting part is, for example, a xenon lamp or a white LED, and the excitation light emitting part is an excitation wavelength of the near-infrared fluorescent dye B included in the nanoparticles (specifically, peaking at 780 nm in the case of ICG). A semiconductor light emitting device such as an LED having a wavelength. Light from the subject is taken into the imaging device via an optical system such as a lens, and enters the solid-state imaging element via an optical filter.
光学フィルタは、被写体からの可視光成分と赤外蛍光成分とを分離することなく固体撮像素子に入射させるものである。光学フィルタは、可視光、励起光、及び近赤外光の透過性を独立して制御する。具体的には、被写体からの光のうち、可視光及び赤外蛍光を透過し、励起光の透過を阻止する。さらに、光学フィルタは、可視光発光部及び励起光発光部それぞれの発光強度を個別に制御可能でありうる。このような光学フィルタにおいては、可視光に対する透過率は蛍光に対する透過率より低く設定されることにより、微弱な蛍光による赤外光像を可視光像上にて明瞭に表示することができる。光学フィルタとしては、例えば真空蒸着法により金属や誘電体を積層して成膜された薄膜が用いられる。 The optical filter makes the visible light component and the infrared fluorescent component from the subject incident on the solid-state imaging device without being separated. The optical filter independently controls the transparency of visible light, excitation light, and near infrared light. Specifically, visible light and infrared fluorescence are transmitted among light from the subject, and transmission of excitation light is blocked. Further, the optical filter may be capable of individually controlling the emission intensity of each of the visible light emitting unit and the excitation light emitting unit. In such an optical filter, since the transmittance for visible light is set lower than the transmittance for fluorescence, an infrared light image due to weak fluorescence can be clearly displayed on the visible light image. As the optical filter, for example, a thin film formed by laminating metals and dielectrics by a vacuum deposition method is used.
固体撮像素子は、上記光学フィルタの透過光に基づいて可視光像と近赤外光像とを撮影するものである。これにより、可視光と近赤外光との同時撮影が可能になる。具体的には、半導体基板上に、受光画素を構成するモザイク状のカラーフィルタが配置されて構成される。カラーフィルタは、着色した有機材料で構成されている。各カラーフィルタの透過特性に応じて、各受光画素が感度を有する光成分が定まる。各受光画素には、入射光のうち各画素に配置されたカラーフィルタの色に対応する可視光成分に応じた信号電荷と、赤外光成分に応じた信号電荷とが合成されて蓄積される。蓄積された信号電荷は、信号処理回路に出力される。 The solid-state imaging device captures a visible light image and a near-infrared light image based on the transmitted light of the optical filter. Thereby, simultaneous photographing with visible light and near-infrared light becomes possible. Specifically, a mosaic color filter that constitutes a light receiving pixel is arranged on a semiconductor substrate. The color filter is composed of a colored organic material. Depending on the transmission characteristics of each color filter, a light component having sensitivity to each light receiving pixel is determined. In each light receiving pixel, a signal charge corresponding to the visible light component corresponding to the color of the color filter arranged in each pixel of the incident light and a signal charge corresponding to the infrared light component are synthesized and accumulated. . The accumulated signal charge is output to the signal processing circuit.
信号処理回路は、固体撮像素子から出力された信号を処理するものである。具体的には、上記撮像素子の各受光画素から読み出された信号から、可視光像と近赤外光像とに基づく合成画像を表す画像信号を生成する。生成された合成信号は、表示デバイスに入力及び表示される。具体的には、手術部位の可視光像と、ナノ粒子が集積された位置が、内包される蛍光色素の濃度に応じた色調で構成された赤外光像とが合成された合成画像がモニターに表示される。 The signal processing circuit processes a signal output from the solid-state imaging device. Specifically, an image signal representing a composite image based on a visible light image and a near-infrared light image is generated from a signal read from each light receiving pixel of the image sensor. The generated composite signal is input and displayed on the display device. Specifically, a composite image in which a visible light image of a surgical site and an infrared light image in which the position where the nanoparticles are accumulated is composed of a color tone according to the concentration of the fluorescent dye contained therein is synthesized is monitored. Is displayed.
本発明において、上記ナノ粒子は、関節リウマチの炎症部位にEPR効果により特異的に集積するので、上述の蛍光メージング装置によって検出することにより、関節リウマチの正確な診断、特に滑膜炎症部位の範囲の正確な診断を行うことができる。 In the present invention, since the nanoparticles are specifically accumulated in the inflammatory site of rheumatoid arthritis due to the EPR effect, accurate detection of rheumatoid arthritis, in particular, the range of the synovial inflammatory site is detected by detecting with the above-mentioned fluorescence imaging device. Accurate diagnosis can be performed.
蛍光色素以外の他の標識剤に対しては、ポジトロン放出断層撮影装置(Positron Emission Tomography;PET)、単一光子放射断層装置(Single Photon Emission Computed Tomography;SPECT)、核磁気共鳴イメージング装置(MRI)などを用いることができる。 For labeling agents other than fluorescent dyes, positron emission tomography (PET), single photon emission tomography (SPECT), nuclear magnetic resonance imaging (MRI) Etc. can be used.
以下に本発明をより詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。 Examples will be shown below to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.
[実験例1:ICGラクトソームの調製]
以下のように、ポリサルコシン−ポリ乳酸両親媒性ブロックポリマー(PSar70-PLLA30)とポリ乳酸結合蛍光化合物(ICG-PLLA30)とから構成される蛍光色素内包ナノ粒子(ICGラクトソームと記載する)を調製した。
[Experimental Example 1: Preparation of ICG lactosome]
Fluorescent dye-encapsulated nanoparticles composed of polysarcosine-polylactic acid amphiphilic block polymer (PSar 70 -PLLA 30 ) and polylactic acid-binding fluorescent compound (ICG-PLLA 30 ) as described below (described as ICG lactosome) ) Was prepared.
(アミノ化ポリL-乳酸の合成)
まず、L−ラクチドとN−カルボベンゾキシ−1,2−ジアミノエタン塩酸塩とを用いて、アミノ化ポリL-乳酸(a-PLA)(平均重合度30)を合成した(スキーム1)。
(Synthesis of aminated poly-L-lactic acid)
First, aminated poly L-lactic acid (a-PLA) (average polymerization degree 30) was synthesized using L-lactide and N-carbobenzoxy-1,2-diaminoethane hydrochloride (Scheme 1).
重合開始剤であるN−カルボベンゾキシ−1,2−ジアミノエタン塩酸塩(310 mg, 1.60 mmol)に、オクタン酸スズ(6.91 mg)をトルエン(1.0 mL)に拡散させたものを加えた。トルエンを減圧留去した後、L−ラクチド(3.45 g, 24mmol)を加え、Ar雰囲気下、120 ℃にて重合反応を行った。12時間後、反応容器を室温に空冷した。得られた黄白色固体を少量のクロロホルム(10 mL程度)に溶解させた。クロロホルムを冷メタノール(100 mL)に滴下することにより白色沈殿を得た。得られた白色沈殿は遠心分離により回収し、減圧乾燥した。 To N-carbobenzoxy-1,2-diaminoethane hydrochloride (310 mg, 1.60 mmol), which is a polymerization initiator, tin octoate (6.91 mg) diffused in toluene (1.0 mL) was added. Toluene was distilled off under reduced pressure, L-lactide (3.45 g, 24 mmol) was added, and a polymerization reaction was performed at 120 ° C. in an Ar atmosphere. After 12 hours, the reaction vessel was air-cooled to room temperature. The obtained yellowish white solid was dissolved in a small amount of chloroform (about 10 mL). Chloroform was added dropwise to cold methanol (100 mL) to obtain a white precipitate. The resulting white precipitate was collected by centrifugation and dried under reduced pressure.
得られた白色沈殿(500 mg)のジクロロメタン(1 ml)溶液に25v/v%臭化水素/酢酸(2.0 mL)を加え、遮光、乾燥空気下にて2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を冷メタノール(100 mL)に滴下し、析出してきた沈殿を遠心分離にて回収した。得られた白色沈殿はクロロホルムに溶解させた後、飽和NaHCO3水溶液にて洗浄し、無水MgSO4にて脱水操作を行った。セライト(R)濾過によりMgSO4を除去した後、真空乾燥することにより、白色のアモルファス状粉末のa-PLA(440 mg)を得た。 To a solution of the obtained white precipitate (500 mg) in dichloromethane (1 ml) was added 25 v / v% hydrogen bromide / acetic acid (2.0 mL), and the mixture was stirred for 2 hours in the dark and under dry air. After completion of the reaction, the reaction solution was added dropwise to cold methanol (100 mL), and the deposited precipitate was collected by centrifugation. The obtained white precipitate was dissolved in chloroform, washed with a saturated aqueous NaHCO 3 solution, and dehydrated with anhydrous MgSO 4 . MgSO 4 was removed by Celite (R) filtration, followed by vacuum drying to obtain white amorphous powder a-PLA (440 mg).
(ポリ乳酸結合蛍光化合物(ICG-PLLA30)の合成)
次に、アミノ化ポリL-乳酸(a-PLA)にICG標識を行い、ポリ乳酸結合蛍光化合物(ICG-PLLA30)を得た(スキーム2)。
(Synthesis of polylactic acid-binding fluorescent compound (ICG-PLLA 30 ))
Next, ICG labeling was performed on aminated poly-L-lactic acid (a-PLA) to obtain a polylactic acid-binding fluorescent compound (ICG-PLLA 30 ) (Scheme 2).
a-PLAを1.9 mg (1.0 eq)含むDMF溶液に、インドシアニングリーン誘導体(ICG-sulfo-OSu)1mg (1.3 eq)を溶かしたDMF溶液を加え、室温で約20時間攪拌した。その後、溶媒を減圧留去し、LH20カラムにて精製を行い、化合物ICG-PLLA30を得た。 A DMF solution containing 1 mg (1.3 eq) of indocyanine green derivative (ICG-sulfo-OSu) was added to a DMF solution containing 1.9 mg (1.0 eq) of a-PLA and stirred at room temperature for about 20 hours. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and purification was performed with an LH20 column to obtain a compound ICG-PLLA 30 .
(ポリサルコシン−ポリ乳酸両親媒性ブロックポリマー(PSar70-PLLA30)の合成)
サルコシン−NCA(Sar-NCA)とアミノ化ポリL-乳酸(a-PLA)とから、ポリサルコシン−ポリ乳酸両親媒性ブロックポリマー(PSar70-PLLA30)を合成した(スキーム3)。
A polysarcosine-polylactic acid amphiphilic block polymer (PSar 70 -PLLA 30 ) was synthesized from sarcosine-NCA (Sar-NCA) and aminated poly-L-lactic acid (a-PLA) (Scheme 3).
a-PLA(383 mg, 0.17 mmol)とサルコシン−NCA (Sar-NCA) (3.21 g, 27.9 mmol) に、Ar雰囲気下、ジメチルホルムアミド(DMF)(140 mL)を加え、室温にて12時間攪拌した。反応溶液を0 ℃に冷却した後、グリコール酸(72 mg, 0.95 mmol)、O−(ベンゾトリアゾル−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩(HATU)(357 mg, 0.94 mmol)、及びN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)(245 μL, 1.4 mmol)を加え、室温にて18時間反応させた。 Dimethylformamide (DMF) (140 mL) is added to a-PLA (383 mg, 0.17 mmol) and sarcosine-NCA (Sar-NCA) (3.21 g, 27.9 mmol) in an Ar atmosphere, and the mixture is stirred at room temperature for 12 hours. did. After cooling the reaction solution to 0 ° C., glycolic acid (72 mg, 0.95 mmol), O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphoric acid Salt (HATU) (357 mg, 0.94 mmol) and N, N-diisopropylethylamine (DIEA) (245 μL, 1.4 mmol) were added and reacted at room temperature for 18 hours.
ロータリーエバポレーターによりDMFを減圧溜去した後、LH20カラムにて精製を行った。UV270 nmにてピークが検出されたフラクションを回収・濃縮した。得られた濃縮溶液を0 ℃にてジエチルエーテル中に滴下し、再沈澱することにより、目的物であるPSar70-PLLA30(1.7 g)を得た。 After the DMF was distilled off under reduced pressure using a rotary evaporator, purification was performed using an LH20 column. The fraction in which the peak was detected at UV270 nm was collected and concentrated. The obtained concentrated solution was dropped into diethyl ether at 0 ° C. and reprecipitated to obtain the target product, PSar 70 -PLLA 30 (1.7 g).
(蛍光色素内包ナノ粒子の作成)
キャリア剤であるポリ乳酸−ポリサルコシン両親媒性ブロックポリマー(PSar70-PLLA30 ・26H2O, MW=7767)及び蛍光色素ICG-PLLA30それぞれのクロロホルム溶液(0.2 mM)を調製した。蛍光色素ICG-PLLA30については、蛍光色素のモル濃度が20 mol%となるように、ガラス容器内で両溶液の混合液を調製した。その後、フィルム法に従ってラクトソームを作製した。なお、フィルム法は以下の通り行った。混合液から溶媒を減圧留去しガラス容器の壁面にキャリア剤及び蛍光色素を含むフィルムを形成させた。さらに、フィルムを形成したガラス容器内に、水または緩衝液を加え、温度82℃で20分間湯せんした後、室温で30分間放置し、0.2mmのフィルターでろ過し凍結乾燥した。このようにして、インドシアニングリーン内包ナノ粒子(ICGラクトソーム)を調製した。動的光散乱測定装置(Malvern Instruments 社製、Zetasizer Nano)を用いて、粒子径を測定したところ、約30nmであった。
(Creation of fluorescent dye-containing nanoparticles)
A chloroform solution (0.2 mM) of polylactic acid-polysarcosine amphiphilic block polymer (PSar 70 -PLLA 30 · 26H 2 O, MW = 7767) and fluorescent dye ICG-PLLA 30 as carrier agents was prepared. For the fluorescent dye ICG-PLLA 30 , a mixed solution of both solutions was prepared in a glass container so that the molar concentration of the fluorescent dye was 20 mol%. Thereafter, lactosomes were prepared according to the film method. The film method was performed as follows. The solvent was distilled off from the mixed solution under reduced pressure to form a film containing a carrier agent and a fluorescent dye on the wall surface of the glass container. Furthermore, water or a buffer solution was added to the glass container in which the film was formed, and after boiling in a water bath at a temperature of 82 ° C. for 20 minutes, the solution was left at room temperature for 30 minutes, filtered through a 0.2 mm filter, and freeze-dried. In this manner, indocyanine green encapsulated nanoparticles (ICG lactosomes) were prepared. When the particle diameter was measured using a dynamic light scattering measurement apparatus (Metavern Instruments, Zetasizer Nano), it was about 30 nm.
[実験例2:関節リウマチモデルマウスにおけるICGラクトソームを用いた蛍光イメージング]
次のようにして、関節リウマチモデルマウスにおける上記インドシアニングリーン内包ナノ粒子(ICGラクトソーム)を用いた近赤外蛍光イメージングを行った。
[Experimental example 2: Fluorescence imaging using ICG lactosomes in rheumatoid arthritis model mice]
As described below, near-infrared fluorescence imaging using the indocyanine green-encapsulated nanoparticles (ICG lactosomes) in rheumatoid arthritis model mice was performed.
(実験方法)
ヒト関節リウマチと免疫病理学的に酷似した自己免疫性関節炎を自然発症するSKG/Jclマウス(日本クレア株式会社)を用いた。関節炎(A)群(n=4)とコントロール(C)群(n=4)に分けた。SKG/JclマウスはSPF環境下において関節炎を自然発症しにくいため、関節炎群では、8週齢でマンナン20mg(シグマアルドリッチ社M−7504)を腹腔内投与して6週間飼育(14週齢)し、関節炎を発症させた。14週齢の時点で関節炎群及びコントロール群の両群に、ICGラクトソーム2.0mg/匹を尾静脈から投与した。
(experimental method)
SKG / Jcl mice (CLEA Japan, Inc.) that spontaneously develop autoimmune arthritis that closely resembled human rheumatoid arthritis immunologically were used. The arthritis (A) group (n = 4) and the control (C) group (n = 4) were divided. Since SKG / Jcl mice are unlikely to spontaneously develop arthritis in the SPF environment, in the arthritis group, mannan 20 mg (Sigma Aldrich M-7504) was intraperitoneally administered at 8 weeks of age and reared for 6 weeks (14 weeks of age). Developed arthritis. At 14 weeks of age, 2.0 mg / mouse of ICG lactosome was administered to both the arthritis group and the control group via the tail vein.
(関節炎スコア評価)
14週齢の時点(ICGラクトソーム投与前)で関節炎群及びコントロール群の両群について、外観観察により、関節炎スコアの評価を行った。関節炎スコアの評価は、手指、手関節、足趾、足関節の腫脹について行い、それら各部位の合計スコアを求めた。関節炎スコアは、関節炎群の平均4.73及びコントロール群の平均0であった。
(Arthritis score evaluation)
At 14 weeks of age (before ICG lactosome administration), the arthritis score was evaluated by visual observation of both the arthritis group and the control group. The arthritis score was evaluated for swelling of the fingers, wrist joints, toes, and ankle joints, and the total score of each part was obtained. The arthritis score was 4.73 in the arthritis group and 0 in the control group.
(病理学的評価)
関節炎群及びコントロール群の両群について、病理学的評価(サフラニンO、トルイジンブルー、HE染色)の評価を行った。関節炎群では、コントロール群と比較し、10週齢の時点より、関節軟骨の破壊(軟骨プロテオグリカン減少、軟骨細胞減少)、滑膜の増生(滑膜細胞の増加)を認めた。
(Pathological evaluation)
Pathological evaluation (safranin O, toluidine blue, HE staining) was performed on both the arthritis group and the control group. In the arthritis group, destruction of articular cartilage (decrease in cartilage proteoglycan and decrease in chondrocytes) and increase in synovium (increase in synovial cells) were observed from the time of 10 weeks of age in comparison with the control group.
このように、関節炎スコア評価及び病理学的評価により、関節炎群では自己免疫性関節炎を発症していることを確認した。 Thus, it was confirmed by the arthritis score evaluation and pathological evaluation that the arthritis group developed autoimmune arthritis.
(蛍光イメージング)
関節炎群及びコントロール群の両群について、蛍光in vivoイメージング装置(IVIS Spectrum Xenogen社:励起波長:745nm,蛍光波長:840nm)を用いて、ICGラクトソーム投与直後、3、6、12、24、48時間での画像評価を行った。図1に直後、3、6時間での画像、図2に12、24、48時間での画像を示す。図1、2いずれにおいても、関節炎群は上段、コントロール群は下段に示されている。関節炎群では、コントロール群と比較し、手関節、足関節での蛍光強度の増加が認められた。
(Fluorescence imaging)
For both the arthritis group and the control group, immediately after ICG lactosome administration, 3, 6, 12, 24, 48 hours using a fluorescence in vivo imaging device (IVIS Spectrum Xenogen: excitation wavelength: 745 nm, fluorescence wavelength: 840 nm) An image evaluation was performed. FIG. 1 shows images taken immediately after 3, 6 hours, and FIG. 2 shows images taken after 12, 24, 48 hours. 1 and 2, the arthritis group is shown in the upper stage and the control group is shown in the lower stage. In the arthritis group, an increase in fluorescence intensity was observed at the wrist and ankle joints compared to the control group.
さらに、関節炎群及びコントロール群の両群について、ラクトソーム投与24時間経過後において、実写真と蛍光イメージングの同時撮影を行った。図3(a)は実写真であり、下段の写真は足関節部分の拡大である。図3(b)は蛍光イメージングの画像である。実写真(a)から、関節炎群では、コントロール群と比較し、手関節、足関節の腫脹が認められ、それに対応して、図3(b)において、関節炎群では、コントロール群と比較し、手関節、足関節での蛍光強度の増加が認められた。 Further, for both the arthritis group and the control group, real photographs and fluorescence imaging were simultaneously taken after 24 hours of lactosome administration. FIG. 3A is an actual photograph, and the lower photograph is an enlargement of the ankle joint. FIG. 3B is an image of fluorescence imaging. From the actual photograph (a), in the arthritis group, swelling of the wrist joint and ankle joint was observed compared to the control group, and in FIG. 3 (b), in the arthritis group, compared with the control group, Increased fluorescence intensity was observed at the wrist and ankle joints.
(蛍光強度比)
上記画像評価の結果から、次のようにして、関心領域ROI(Region of Interest)の蛍光強度比を求めた。
(Fluorescence intensity ratio)
From the results of the image evaluation, the fluorescence intensity ratio of the region of interest ROI (Region of Interest) was determined as follows.
コントロール群の足関節の(画像における)最大幅は3.5mm程度であった。直径φ:3.5mmの円で蛍光前と蛍光後の各ROI値[(p/sec)/ (μW/cm2 )]を求め、
蛍光強度比=蛍光後ROI値/蛍光前ROI値
とした。
The maximum width (in the image) of the ankle joint of the control group was about 3.5 mm. Obtain each ROI value [(p / sec) / (μW / cm 2 )] before and after fluorescence with a circle of diameter φ: 3.5 mm,
Fluorescence intensity ratio = ROI value after fluorescence / ROI value before fluorescence.
図4に、関節炎群及びコントロール群の各群について、ラクトソーム投与からの経過時間に対する蛍光強度比を示す。横軸:ラクトソーム投与からの経過時間(時間)、縦軸:蛍光強度比。各時間において、関節炎(A)群は右側の棒で、コントロール(C)群は左側の棒でそれぞれ示されている。関節炎群とコントロール群とは、Mann-Whitney’s testにより有意差があった。図4より、コントロール群では、ラクトソーム投与からの経過時間によらず蛍光強度比はいずれも小さいものであった。これに対して、関節炎群では、ラクトソーム投与からの経過時間に従い蛍光強度比が増加し、24時間で最も大きくなった。 In FIG. 4, the fluorescence intensity ratio with respect to the elapsed time from lactosome administration is shown about each group of an arthritis group and a control group. Horizontal axis: Elapsed time (hour) since lactosome administration, Vertical axis: fluorescence intensity ratio. At each time, the arthritis (A) group is indicated by the right bar and the control (C) group is indicated by the left bar. There was a significant difference between the arthritis group and the control group by the Mann-Whitney's test. From FIG. 4, in the control group, the fluorescence intensity ratio was small regardless of the elapsed time from the administration of the lactosome. On the other hand, in the arthritis group, the fluorescence intensity ratio increased with the elapsed time from the lactosome administration, and became the largest at 24 hours.
図5に、関節炎群について、ラクトソーム投与からの経過時間に対する蛍光強度比を示す。横軸:ラクトソーム投与からの経過時間(時間)、縦軸:蛍光強度比。図4に示したものと同じ蛍光強度比が示されている。ラクトソーム投与からの経過時間24時間と、その他の経過時間とは、Wilcoxon符号付順位和検定により有意差があった。 In FIG. 5, the fluorescence intensity ratio with respect to the elapsed time from lactosome administration is shown about an arthritis group. Horizontal axis: Elapsed time (hour) since lactosome administration, Vertical axis: fluorescence intensity ratio. The same fluorescence intensity ratio as shown in FIG. 4 is shown. There was a significant difference between the 24 hours elapsed from the lactosome administration and the other elapsed times by the Wilcoxon signed rank sum test.
(各組織における蛍光強度)
関節炎群のICGラクトソーム投与24時間のものについて、足関節の皮膚、筋、関節包・滑膜を順次切除し、それらについて蛍光強度を観察した。
まず、足関節の皮膚を切除して(図6(a))、蛍光強度を観察すると(図6(b))、切除していない場合と同等であった。すなわち、ICGラクトソームは、皮膚には集積していないことを確認した。
次に、皮膚切除した後、足関節の筋を切除して(図6(c))、蛍光強度を観察すると(図6(d))、何も切除していない場合と同等であった。すなわち、ICGラクトソームは、皮膚にも筋肉にも集積していないことを確認した。
次に、筋切除した後、足関節の関節包・滑膜を切除して(図7(a))、蛍光強度を観察すると(図7(c))、蛍光はほとんど観察されなかった。すなわち、ICGラクトソームは、関節包・滑膜に集積していたことを確認した。
(Fluorescence intensity in each tissue)
In the arthritis group, 24 hours after ICG lactosome administration, the skin, muscle, joint capsule and synovium of the ankle joint were sequentially excised, and the fluorescence intensity was observed.
First, the skin of the ankle joint was excised (FIG. 6 (a)), and the fluorescence intensity was observed (FIG. 6 (b)). That is, it was confirmed that ICG lactosome was not accumulated in the skin.
Next, after the skin was excised, the muscles of the ankle joint were excised (FIG. 6 (c)), and the fluorescence intensity was observed (FIG. 6 (d)), which was the same as when nothing was excised. That is, it was confirmed that ICG lactosome was not accumulated in skin or muscle.
Next, after muscle excision, the joint capsule and synovium of the ankle joint were excised (FIG. 7 (a)), and when the fluorescence intensity was observed (FIG. 7 (c)), almost no fluorescence was observed. That is, it was confirmed that ICG lactosome was accumulated in the joint capsule and synovium.
図6、図7に上記の観察結果を示す。すなわち、図6(a)は足関節の皮膚を切除した実写真であり、図6(b)は(a)に対応する蛍光イメージングの画像である。
図6(c)は皮膚切除した後、足関節の筋を切除した実写真であり、図6(d)は(c)に対応する蛍光イメージングの画像である。
図7(a)は筋切除した後、足関節の関節包・滑膜を切除した実写真であり、図7(b)は(a)の部分拡大であり、図7(c)は(a)に対応する蛍光イメージングの画像である。
The above observation results are shown in FIGS. That is, FIG. 6A is an actual photograph obtained by excising the skin of the ankle joint, and FIG. 6B is an image of fluorescence imaging corresponding to FIG.
FIG. 6C is an actual photograph in which the muscles of the ankle joint are removed after skin resection, and FIG. 6D is an image of fluorescence imaging corresponding to (c).
FIG. 7A is an actual photograph in which the joint capsule and synovium of the ankle joint are excised after muscle resection, FIG. 7B is a partial enlargement of FIG. 7A, and FIG. ) Is an image of fluorescence imaging corresponding to.
以上の結果から、ICGラクトソームは、関節リウマチの滑膜炎症部位に特異的に集積し、蛍光イメージングによって検出することができる。これにより、関節リウマチの正確な診断を行うことができる。正確な診断により投薬治療する際の副作用を軽減できる。特に滑膜炎症部位の範囲の正確な診断を行うことができるので、滑膜切除の範囲の特定に非常に有効となる。 From the above results, ICG lactosomes are specifically accumulated at the synovial inflammation site of rheumatoid arthritis and can be detected by fluorescence imaging. Thereby, an accurate diagnosis of rheumatoid arthritis can be performed. It is possible to reduce side effects when taking medication with accurate diagnosis. In particular, an accurate diagnosis of the range of the synovial inflammation site can be performed, which is very effective for specifying the range of synovectomy.
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Non-Patent Citations (1)
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| JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, vol. 163, JPN6017022928, 2012, pages 178 - 186, ISSN: 0003704601 * |
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