多峰性MRI/MPIイメージングのための磁気分離SPIONの感度と細胞標識性能
Sensitivity and Cellular Labelling Performance of Magnetically Fractionated SPIONs for Multimodal MRI/MPI Imaging
磁気粒子イメージング(MPI)は超常磁性ナノ粒子を検出し、MRIとの二峰性コントラストを可能にする。研究で使用されているResovist®/Ferucarbotranは臨床的安全性互換性があるが、5nmのSPIOコアが多くMPI性能が最適ではない。磁気分離により大きなコアを濃縮し、MPI信号を改善し、細胞イメージング用途をサポートできる。二峰性MRI/MPIを可能にし、生体内細胞外小胞(EV)標識を評価するため、Resovist®に類似した市販製剤であるVivoTraxと、磁気分離で得られたVivoTrax Plusのイメージング感度と細胞標識性能を評価した。VivoTrax PlusはVivoTraxよりも高いMRI横緩和能とMPI感度を示し、両製剤とも脂肪由来幹細胞(ASC)に対して低毒性を示した。VivoTrax Plusはアガロースファントム中で約100個という少数の細胞をVivoTraxよりも高い感度でMRI検出できた。しかし、VivoTrax Plusで標識されたASCから単離された30-150nmのEVはSPIONを保持しなかったが、VivoTraxで標識されたASC由来のEVは保持した。SOD-G93Aマウスでの予備的な生体内実験では、鼻腔内EV投与後に脳内でMRI検出可能な信号欠損が示され、病変部位へのEV移行が示唆された。全体として、磁気分離はSPIONイメージング感度を向上させるが、関連する生物学的特性を変更する可能性がある。
- 磁気分離により濃縮したVivoTrax Plusは、VivoTraxと比較して高いMRI横緩和能とMPI感度を示し、少数(約100個)の細胞を高い感度でMRI検出できることを示した。
- VivoTrax Plusで標識した脂肪由来幹細胞(ASC)由来の細胞外小胞(EV)はSPIONを保持しなかった一方、VivoTraxで標識したASC由来のEVはSPIONを保持した。
- SOD-G93Aマウスでの予備的生体内実験で、鼻腔内EV投与後に脳内でMRI検出可能な信号欠損が示され、病変部位へのEV移行が示唆された。
磁気分離によりSPIONのMPI/MRIイメージング感度を向上させる技術開発であり、バイオイメージング分野における診断精度向上に寄与する可能性がある。ただし、本記事は学術研究の成果報告であり、明確な商用化発表や企業の業績に直結する具体的な動きは示されていない。細胞外小胞(EV)標識による生体内イメージングの予備的成果は神経変性疾患の診断応用につながる可能性があるが、現時点では実用化段階には遠い。