薬による複数の臓器機能障害の迅速な発見 NIR-II光成像による

科学分野:

• バイオメディカルイメージング
• 薬の発見と開発
• 毒理学について

背景:

• 複数の臓器の機能障害の正確なモニタリングは 薬の発見において極めて重要です
• 伝統的な病理学的分析方法は,時間のかかるもので,リアルタイムでの評価には効率的ではありません.
• 既存のイメージングプローブには 多臓器の総合的な評価に必要な要件が欠けている.

研究 の 目的:

• 複数の臓器機能障害を素早く定量的に評価するために,マルチプレックスされた近赤外線ウィンドウ2 (NIR-II) の光生物画像法を開発する.
• オーダーメイドの光学特性を持つ新しいNIR-IIヘミシアニン染料 (HDs) を合成する.
• 薬剤による多臓器毒性の評価のための開発された方法を適用する.

主な方法:

• 吸収と放出の波長を調節できる一連のNIR-IIヘミシアニン染料の合成
• 高度な空間と時間の解像度のマルチプレックスバイオイメージングアプローチの開発.
• シスプラチン誘発性肝臓,腎臓,胃機能不全を評価するためのイメージング方法の適用.
• 多臓器機能障害に対するアリストロヒン酸 (AAs) の効果の評価
• ゴールドスタンダード病理分析とトランスクリプトミクスを用いた発見の検証.

主要な成果:

• 新しいNIR-II HDを使って肝臓,腎臓,胃,腸の高解像度,リアルタイムのイメージングを達成しました.
• シスプラチンによって誘発された多臓器機能障害は,染料の代謝をモニタリングすることによって正確に定量化されました.
• アリストロヒン酸I (AA-I) とアリストロヒン酸II (AA-II) が胃の排泄障害を引き起こすことが初めて確認されました.
• シスプラチンによる肝臓と腎臓の損傷とAAによる胃疾患が,病理学的および転写学的分析によって確認された.

結論:

• 開発されたマルチプレックス NIR-II 光生物画像法により,複数の臓器機能障害を同時に,迅速かつ定量的にモニタリングできます.
• この新しいアプローチは,薬剤の副作用と毒性プロフィールの評価を大幅に改善します.
• この研究は,特定のアリストロヒン酸の胃腸毒性に関する新しい洞察を提供します.