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固形がんの特異的イメージングのためのMRI造影剤搭載ナノデバイスの研究開発

Research Project

Project/Area Number 13F03042
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

西山 伸宏  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10372385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MI Peng  東京工業大学, 資源化学研究所, 外国人特別研究員
MI P.  東京工業大学, 資源化学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords高分子ミセル / がん / イメージング / MRI / ガドリニウム / 酸化鉄微粒子 / SPECT / 診断
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、がんを標的としたMRIの精度向上に向けて、酸化鉄微粒子やガドリニウムを内包したナノ微粒子型造影剤の開発を行っている。まず、前年度までに開発されたMRI造影剤Gd-DTPAを内包したリン酸カルシウム型高分子ミセル(以下、Gd-DTPA内包ミセル)に関して、ガドリニウムが中性子線の照射によってγ線を出すことに着目し、固形がんのガドリニウム中性子捕捉療法(GNCT)へと応用した。具体的には、マウス大腸がんC-26細胞の皮下移植モデルに対してGNCTによるがんの増殖抑制効果を評価した結果、Gd-DTPA単独では有意な治療効果は確認されなかったが、Gd-DTPA内包ミセルにより顕著な抗腫瘍効果を確認することができた。一方、酸化鉄微粒子(SPIO)のデリバリーシステムとしては、環状RGDペプチドを搭載した中空ナノ粒子PICsomeの開発を進めてきた。SPIO内包PICsomeを悪性脳腫瘍モデルのMRイメージングへと展開したところ、環状RGDペプチドの導入によって腫瘍血管特異的なMRI信号強度の変化が確認された。本システムは、PICsomeに種々の分子を同時に搭載できることから、マルチモーダルイメージングや診断-治療一体型システムへの応用が期待される。以上のように、本研究では、2種類のナノ微粒子型MRI造影剤を開発し、疾患モデルのイメージングを行うことに成功し、さらにGd-DTPA内包ミセルについてはGNCTにおける有用性を確認できたことから、当初目標を上回る成果が得られたものと考えている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 11 results) Book (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Light-induced cytosolic activation of reduction-sensitive camptothecin-loaded polymeric micelles for spatiotemporally controlled in vivo chemotherapy2014

    • Author(s)
      H.-C. Yen, H. Cabral, P. Mi, K. Toh, Y. Matsumoto, X. Liu, H. Koori, A. Kim, K. Miyazaki, Y. Miura, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: 11591-11602

    • DOI

      10.1021/nn504836s

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymeric micelles loaded with platinum anticancer drugs target preangiogenic micrometastatic niches associated with inflammation2014

    • Author(s)
      H. Wu, H. Cabral, K. Toh, P. Mi, Y.-C. Chen, Y. Matsumoto, N. Yamada, X. Liu, H. Kinoh, Y. Miura, M. R. Kano, H. Nishihara, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 189 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.06.018

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-layered polyplex micelle as a multifunctional nanocarrier platform for light-induced systemic gene transfer2014

    • Author(s)
      T. Nomoto, S. Fukushima, M. Kumagai, K. Machitani, Arnida, Y. Matsumoto, M. Oba, K. Miyata, K. Osada, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 3545-3545

    • DOI

      10.1038/ncomms4545

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydrothermally synthesized PEGylated calcium phosphate nanoparticles incorporating Gd-DTPA for contrast enhanced MRI diagnosis of solid tumors2014

    • Author(s)
      P. Mi, D. Kokuryo, H. Cabral, M. Kumagai, T. Nomoto, I. Aoki, Y. Terada, A. Kishimura, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 174 Pages: 63-71

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.10.038

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multicompartment micelles with adjustable poly (ethylene glycol) shell for efficient in vivo photodynamic therapy2014

    • Author(s)
      C. V. Synatschke, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: (in press)(印刷中)(掲載確定) Issue: 2 Pages: 1161-1172

    • DOI

      10.1021/nn4028294

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systemic siRNA delivery to a spontaneous pancreatic tumor model in transgenic mice by PEGylated calcium phosphate hybrid micelles2014

    • Author(s)
      F. Pittella, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 178 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.01.008

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Elucidating the molecular mechanism for the intracellular trafficking and fate of block copolymer micelles and their components2014

    • Author(s)
      K. -S. Kato, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 35 Issue: 5 Pages: 1347-1358

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.11.027

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrothermally synthesized PEGylated calcium phosphate nanoparticles incorporating Gd-DTPA for contrast enhanced MRI diagnosis of solid tumors2014

    • Author(s)
      P. Mi, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 136 Issue: 1 Pages: 157-163

    • DOI

      10.1021/ja406992w

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclic RGD-linked polymeric micelles for targeted delivery of platinum anticancer drugs to glioblastoma through the blood-brain tumor barrier2013

    • Author(s)
      Y. Miura, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 7 Issue: 10 Pages: 8583

    • DOI

      10.1021/nn402662d

    • URL

      https://localhost/en/publications/3467d27d-2dd8-4c3f-989a-c9fd3270117c

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenylboronic acid-installed polymeric micelles for targeting sialylated epitopes in solid tumors.2013

    • Author(s)
      S. Deshayes, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135 Issue: 41 Pages: 15501-15507

    • DOI

      10.1021/ja406406h

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeted therapy of spontaneous murine pancreatic tumors by polymeric micelles prolongs survival and prevents peritoneal metastasis2013

    • Author(s)
      H. Cabral, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      Volume: 110 Issue: 28 Pages: 11397-11402

    • DOI

      10.1073/pnas.1301348110

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SPIO-PlCsome : Development of a highly sensitive and stealth-capable MRI nano-agent for tumor detection using SPIO-loaded unilamellar polyion complex vesicles (PICsomes)2013

    • Author(s)
      D. Kokuryo, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 169 Issue: 3 Pages: 220-227

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.03.016

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acidic pH-Responsive siRNA Conjugate for Reversible Carrier Stability and Accelerated Endosoraal Escape with Reduced IFNα -Associated Immune Response2013

    • Author(s)
      Hiroyasu Takemoto, Kanjiro Miyata, Shota Hattori, Takehiko Ishii, Toraoya Suma, Satoshi Uchida, Nobuhiro Nishiyama and Kazunori Kataoka
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Issue: 24 Pages: 6218-6221

    • DOI

      10.1002/anie.201300178

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcription factor YYI contributes to tumor growth by stabilizing hypoxia fact or HIF-lα in a p53-independent manner.2013

    • Author(s)
      S. Wu, N. Nishiyama, et al.
    • Journal Title

      Cancer Res.

      Volume: 73 Issue: 6 Pages: 1787-1799

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-12-0366

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体イメージングを活用したナノDDS設計2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      疾患克服を目指したケミカルバイオフォトニクス技術 第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館, 京都市, 京都府
    • Year and Date
      2014-10-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高分子ミセル型ナノ医薬品の研究開発2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      新製剤技術とエンジニアリングを考える会 第12回技術講演会
    • Place of Presentation
      京都国際会館, 京都市, 京都府
    • Year and Date
      2014-06-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Biological functionalities of polymeric micelle systems for targeting cancer2014

    • Author(s)
      N. Nishiyama
    • Organizer
      The European Summit for Clinical Nanomedicine 2014 (6th CLINAM 2014)
    • Place of Presentation
      Congress Center Basel, Basel, Switzerland
    • Year and Date
      2014-06-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高分子ナノテクノロジーを基盤とするナノ医薬品の開発2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第10回つくばがん遺伝子治療研究会
    • Place of Presentation
      ステーションコンファレンス東京, 東京
    • Year and Date
      2014-06-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がんの診断・治療のための高分子ミセル型DDSの開発2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東北ブロック第4回学術大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター, 仙台市, 宮城県
    • Year and Date
      2014-05-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of supramolecular nanocarriers for cancer diagnosis and therapy2014

    • Author(s)
      N. Nishiyama
    • Organizer
      Emerging Biomaterials 2014
    • Place of Presentation
      KAIST Institute, Seoul, Korea
    • Year and Date
      2014-05-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がんの診断・治療のための高分子ミセル型DDSの開発2013

    • Author(s)
      西山 伸宏
    • Organizer
      製剤機械技術学会 第23回大会
    • Place of Presentation
      ニッショーホール(東京都、港区)
    • Year and Date
      2013-10-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がんの革新的診断・治療のためのスマート機能型高分子ミセルの開発2013

    • Author(s)
      西山 伸宏
    • Organizer
      BioJapan 2013
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2013-10-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子ナノテクノロジーによるがんの診断・治療システムの創製2013

    • Author(s)
      西山 伸宏
    • Organizer
      東京工業大学 バイオマテリアルシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学すずかけホール(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2013-09-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 核酸医薬のデリバリーのための高分子ナノキャリアの設計2013

    • Author(s)
      西山 伸宏
    • Organizer
      第29回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府、京都市)
    • Year and Date
      2013-07-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of polymeric micellar nanocarriers for cancer diagnosis and therapy2013

    • Author(s)
      N. Nishiyama
    • Organizer
      The 4^<th> Asian Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      The Hong Kong University of Science and Technology (Hong Kong, China)
    • Year and Date
      2013-06-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of supramolecular nanocarriers for cancer diagnosis and therapy2013

    • Author(s)
      N. Nishiyama
    • Organizer
      2013 International Advanced Drug Delivery Symposium
    • Place of Presentation
      ITRI (Taiwan)
    • Year and Date
      2013-05-02
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] ナノメディシン-副作用のない理想的な医薬品の実現に向けて2015

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Total Pages
      76
    • Publisher
      現代化学 東京化学同人
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] ナノメディシンによる革新的医薬品の実現に向けて2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Total Pages
      104
    • Publisher
      BIO Clinica 北隆館/ニューサイエンス社
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 高分子ナノパーティクルを用いたDDSの展開2014

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Total Pages
      165
    • Publisher
      医薬ジャーナル 医薬ジャーナル社
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 標的指向性DDS開発の新展開メディカルサイエンスダイジェスト(Vol. 40 No. 2)「DDS技術の進歩と医療応用」2014

    • Author(s)
      西山 伸宏
    • Total Pages
      106
    • Publisher
      ニューサイエンス社
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京工業大学 資源化学研究所 西山研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bmw.res.titech.ac.jp

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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