膀胱癌細胞の光線力学療法強化のための葉酸共役・メチレンブルー吸着Au@TNAナノ粒子の開発

Development of Folic Acid-Conjugated and Methylene Blue-Adsorbed Au@TNA Nanoparticles for Enhanced Photodynamic Therapy of Bladder Cancer Cells.

• Che-Wei Hsu
• Nai-Chi Cheng
• Mei-Yi Liao
• Ting-Yu Cheng
• Yi-Chun Chiu

抄録

光力学療法（PDT）は悪性腫瘍に対する有望な治療法である。しかし、悪性の可能性のある境界病変での蓄積が少ない光増感剤（PS）の分子溶解度が低いため、再発尿路上皮癌の管理が遅れ、効果的ではないという問題がある。ここでは、緑色の前駆体であるタンニン酸（TNA）を用いてHAuClを還元し、Au@TNAコアシェルナノ粒子を生成させた。その後、光増感剤メチレンブルー（MB）をAu@TNAナノ粒子の表面に吸着させ、Au@TNA@MBナノ粒子（NP）と呼ばれるAuナノ粒子ナノサポートの有機シェル内にPSを組み込むことに成功した。金@TNA@MBナノ粒子の表面をNH-PEG-NHをリンカーとして用いてリガンドである葉酸(FA)で修飾することで、標的送達戦略が癌細胞へのPSの高集積を達成することを実証した。T24細胞の生存率は、10 ppm Au@TNA/MB NPを45分後、2時間後、4時間後にそれぞれ87.1％、57.1％、26.6％に低下した。また、正常な尿路粘膜SV-HUC-1細胞にも同様の標的PDTを適用したところ、軽度の光毒性が認められたことから、この安全な光治療薬は、副作用のないがん部位の局所枯渇を目指した応用が期待できることが示された。

Photodynamic therapy (PDT) is a promising treatment for malignancy. However, the low molecular solubility of photosensitizers (PSs) with a low accumulation at borderline malignant potential lesions results in the tardy and ineffective management of recurrent urothelial carcinoma. Herein, we used tannic acid (TNA), a green precursor, to reduce HAuCl in order to generate Au@TNA core-shell nanoparticles. The photosensitizer methylene blue (MB) was subsequently adsorbed onto the surface of the Au@TNA nanoparticles, leading to the incorporation of a PS within the organic shell of the Au nanoparticle nanosupport, denoted as Au@TNA@MB nanoparticles (NPs). By modifying the surface of the Au@TNA@MB NPs with the ligand folate acid (FA) using NH-PEG-NH as a linker, we demonstrated that the targeted delivery strategy achieved a high accumulation of PSs in cancer cells. The cell viability of T24 cells decreased to 87.1%, 57.1%, and 26.6% upon treatment with 10 ppm Au@TNA/MB NPs after 45 min, 2 h, and 4 h of incubation, respectively. We also applied the same targeted PDT treatment to normal urothelial SV-HUC-1 cells and observed minor phototoxicity, indicating that this safe photomedicine shows promise for applications aiming to achieve the local depletion of cancer sites without side effects.