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免疫誘導バランスを自在に制御可能なナノ粒子アジュバントの創製と材料設計

Research Project

Project/Area Number 13J00745
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

島 史明  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsワクチン / ドラッグデリバリーシステム / ナノ粒子 / ポリ(γ-グルタミン酸) / アジュバント / 免疫誘導制御 / ポリ(γ-グルタミン酸) / 親-疎水バランス
Outline of Annual Research Achievements

現在、ワクチンと共に用いられている免疫増強剤は効果が十分でなく、さらに重篤な副作用をもたらすリスクを有する。さらに、感染症やがんの予防または治療を実現するためには、目的に応じて誘導される免疫の種類 (液性免疫や細胞性免疫) やその度合いを精密に制御する必要がある。しかし、これらを実現可能な免疫増強剤はこれまでに報告されていない。高い安全性を有し、免疫誘導バランスを自在に制御できる免疫増強剤の開発において、抗原と免疫増強剤の細胞内及び体内動態の制御が必須である。これを実現するために、高分子からなるナノ粒子 (NPs) に抗原を担持させて免疫担当細胞へ選択的に送達するドラッグデリバリーシステム (DDS) を応用する研究が盛んに行われている。中でもNPsの親-疎水バランスや組成を制御することで細胞との相互作用を制御でき、その結果免疫誘導の制御ができると期待されている。特に、樹状細胞などの免疫担当細胞は抗原等の疎水性部位を認識することで活性化されることが分かっている。そこで、疎水化ポリ(γ-グルタミン酸) (γ-PGA) NPsの疎水性を制御することで免疫の誘導が制御できるのではないかと考えた。γ-PGAに対する疎水基の種類(アミノ酸エチルエステルの種類)を変えたポリマーから粒径が200 nmの抗原内包NPsを調製し、免疫誘導効果を検討した。その結果、抗原を内包した疎水化γ-PGA NPsは抗原のみに比べて高い免疫を誘導でき、また、疎水基の種類で誘導される免疫の種類やその度合いが変わることが明らかとなった。さらに、樹状細胞による取り込みや活性化能が疎水基の種類で変わる知見が得られた。これらより、NPsの疎水性(疎水基の種類)を制御することでキャリアと細胞との相互作用を制御でき、それにより誘導される免疫の種類や度合いを自在に制御できることを本研究で初めて明らかにした。

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

    (21 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Synthesis and preparation of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) with different hydrophobic side chains and their potential of membrane disruptive activity2014

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Colloid Polymer Science

      Volume: 292 Issue: 10 Pages: 2663-2671

    • DOI

      10.1007/s00396-014-3303-z

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The hydrophobic effect of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) on the degradability of the encapsulated proteins2014

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 2 Issue: 10 Pages: 1419-1425

    • DOI

      10.1039/c4bm00140k

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The role of hydrophobicity in the disruption of erythrocyte membrane by nanoparticles composed of hydrophobically modified poly (γ-glutamic acid)2014

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 203-210

    • DOI

      10.1080/09205063.2013.848328

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of functional vesicles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) by hydrophobic interaction2014

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Bjoern Schulte, Helmut Keul, Martin Moeller, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 46 Issue: 3 Pages: 184-188

    • DOI

      10.1038/pj.2013.74

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of siRNA carrier based on boronic acid functionalized amphiphilic poly(γ-glutamic acid) nanoparticles2014

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Manami Shudo, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: (印刷中) Issue: 6 Pages: 840-842

    • DOI

      10.1246/cl.140060

    • NAID

      130004868167

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synergistic stimulation of antigen presenting cells via TLR by combining CpG ODN and poly(γ-glutamic acid)-based nanoparticles as vaccine adjuvants2013

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 926-933

    • DOI

      10.1021/bc300611b

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size effect of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) nanoparticles on cellular uptake and maturation of dendritic cells in vivo2013

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Masanori Baba, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 9 Issue: 11 Pages: 8894-8901

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2013.06.010

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulating the antigen-specific immune responses by the hydrophobicity of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-gluta mic acid)2013

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 34 Issue: 37 Pages: 9709-9716

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.08.064

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子アジュバントの疎水性の違いによる免疫応答制御2015

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子を構成する疎水基の種類による免疫誘導制御2014

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子の疎水性とアジュバント機能2014

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリアミノ酸ナノ粒子アジュバントによる免疫誘導制御に及ぼす要因2014

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • Organizer
      第43回医用高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター 別館11階会議室
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-07-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 種々の異なる疎水基を有する両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子の調製とワクチンアジュバントへの応用2014

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第63回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 免疫誘導制御を可能にする高分子ナノ粒子アジュバントの創製2014

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • Organizer
      第7回次世代アジュバント研究会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
    • Year and Date
      2014-01-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)からなる新規ポリマーベシクルの調製2013

    • Author(s)
      島 史明、Bjoern Schulte, Helmut Keul、Martin Moeller、明石 満
    • Organizer
      第59回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県)
    • Year and Date
      2013-07-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリアミノ酸ナノ粒子の膜破壊活性とpH及び疎水化度の効果2013

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリアミノ酸ナノ粒子の疎水化度による免疫応答制御2013

    • Author(s)
      島 史明、宇都倫史、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第29回日本DDS学会
    • Place of Presentation
      京都府民総合交流プラザ京都テルサ(京都府)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Synergistic Stimulation of Immune Cells by Combination of Adjuvant and Nanonarticles Composed of Amphiphilic Polv(γ-alutamic acid)2013

    • Author(s)
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      Controlled Release Society, the 40th Annual Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii USA
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子による免疫誘導と疎水化度の効果2013

    • Author(s)
      島 史明、宇都倫史、赤木隆美、明石 満
    • Organizer
      第42回医用高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 免疫応答を制御可能な両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子アジュバントの調製と疎水化度効果2013

    • Author(s)
      赤木隆美、島 史明、宇都倫史、明石 満
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 疎水化度の異なる両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子と細胞との相互作用解明による免疫誘導制御の実現2013

    • Author(s)
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • Organizer
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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

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