カスパーゼ-3活性化型近赤外AIEgenによる腫瘍アポトーシスin vivoイメージング

科学分野:

• 生物医学イメージング
• ナノテクノロジー
• 化学生物学

背景:

• 近赤外（NIR）蛍光イメージングは、腫瘍カスパーゼ-3活性を検出することにより、抗がん剤の効果をリアルタイムでモニタリングすることを可能にする。
• 集合誘起発光材料（AIEgen）は高感度蛍光体であるが、カスパーゼ-3活性イメージング用のNIR AIEgenは不足している。

研究 の 目的:

• アポトーシス細胞および腫瘍におけるカスパーゼ-3活性を高感度に画像化するための、活性化可能なNIR AIEgenを開発すること。
• 開発されたAIEgenの、抗がん剤治療効果のリアルタイムモニタリングへの応用可能性を評価すること。

主な方法:

• 活性化可能なNIR AIEgen、Ac-Asp-Glu-Val-Asp-Pra-QMT（Ac-DEVD-Pra-QMT）の合成。
• シスプラチン誘発アポトーシス細胞および腫瘍におけるカスパーゼ-3活性イメージングを評価するためのin vitroおよびin vivo実験。
• カスパーゼ-3切断および集合化に伴うNIR蛍光強度変化の測定。

主要な成果:

• Ac-DEVD-Pra-QMTは、活性化可能なNIR AIEgenとして首尾よく開発された。
• アポトーシス細胞におけるカスパーゼ-3切断により、Ac-DEVD-Pra-QMTはナノ粒子を形成し、NIR蛍光を活性化する。
• NIR蛍光強度は、対照群と比較してin vitroで14.9倍、in vivoで2.7倍増加した。

結論:

• Ac-DEVD-Pra-QMTは、アポトーシス細胞および腫瘍におけるカスパーゼ-3活性を効果的に画像化する。
• 開発されたNIR AIEgenは、化学療法の効果の高感度かつリアルタイムな追跡において significant な可能性を示す。
• このツールは、がん治療における治療反応の早期モニタリングに役立つ可能性がある。