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細胞内動態を制御した効率的なB型肝炎ウイルス由来薬剤送達ナノキャリアの開発

Research Project

Project/Area Number 13J03835
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

曽宮 正晴  名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsB型肝炎ウイルス / DDS / バイオナノカプセル / siRNA / リポソーム / ドラッグデリバリーシステム / 細胞内動態
Outline of Annual Research Achievements

B型肝炎ウイルス(HBV)由来ペプチドの膜融合活性をペプチド提示リポソームの機能解析を行った結果、ペプチド中の特定のアミノ酸残基の働きによりpH感受性を示すことが明らかとなった。また、HBV由来ナノ粒子、バイオナノカプセル(BNC)の低pH依存性の膜融合活性が、脂質二重膜の組成に大きく影響されることが明らかとなった。BNCの膜融合に必要なのは、脂質二重膜中のコレステロールの存在と、脂質の脂肪酸鎖が飽和していること、の2点である事が示された。
また、HBVの感染機構を、バイオナノカプセル(BNC)を使用して解析した。まずBNCに、HBVに存在している翻訳後修飾を化学的に施した。その結果、化学修飾をしたBNCでのみ、HBVの受容体であるsodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP)と結合できるようになった。この修飾BNCを使用して、NTCP発現ヒト肝臓細胞株HepG2への取り込み効率を解析した。その結果、HBV受容体NTCPは細胞表面ではHBVとの結合に関与せず、細胞内部でHBV受容体として働いていることが示唆された。細胞内への取り込みは、ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)と呼ばれる別のタンパク質が担当していることが判明した。つまり、細胞表面のHSPGと結合した化学修飾BNCは、エンドサイトーシスによって細胞内へ取り込まれた後、エンドソーム内に存在しているNTCPと結合することによってその後の感染プロセスが進行するという事が示唆された。また、作製した化学修飾BNCは、HBVの感染を抑制することが判明しており、BNCがHBV侵入阻害剤として使用できること、またBNCを使用して、更なるHBV感染機構の解明が期待できることが示唆された。作製した化学修飾BNCは、抗HBV薬を探索する際のプローブとして、共同研究先で使用されており、候補化合物のスクリーニングが行われている。これらの研究内容は、現在英文雑誌に投稿中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 非カチオン性リポソームによる核酸医薬送達法の可能性2016

    • Author(s)
      曽宮正晴, 黒田俊一
    • Journal Title

      Drug Delivery System

      Volume: 31 Pages: 28-36

    • NAID

      130005147214

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      2015 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intracellular trafficking of bio-nanocapsule-liposome complex: Identification of fusogenic activity in the pre-S1 region of hepatitis B virus surface antigen L protein2015

    • Author(s)
      Somiya M, Sasaki Y, Matsuzaki T, Liu Q, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, Kuroda S
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 212 Pages: 10-18

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2015.06.012

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  • [Journal Article] One-step scalable preparation method for non-cationic liposomes with high siRNA content2015

    • Author(s)
      Somiya M, Yamaguchi K, Liu Q, Niimi T, Maturana AD, Iijima M, Yoshimoto N, Kuroda S
    • Journal Title

      International Journal of Pharmaceutics

      Volume: 490 Issue: 1-2 Pages: 316-323

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2015.05.072

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a virus-mimicking nanocarrier for drug delivery systems: The bio-nanocapsule2015

    • Author(s)
      Somiya, Masaharu Kuroda, Shun'ichi
    • Journal Title

      Advanced Drug Delivery Reviews

      Volume: 95 Pages: 77-89

    • DOI

      10.1016/j.addr.2015.10.003

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      2015 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Virosomes of hepatitis B virus envelope L proteins containing doxorubicin: synergistic enhancement of human liver-specific antitumor growth activity by radiotherapy2015

    • Author(s)
      Liu Q, Jung J, Somiya M, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, Shin SH, Jeong SY, Choi EK, Kuroda S
    • Journal Title

      International Journal of Nanomedicine

      Volume: 10 Pages: 4159-4172

    • DOI

      10.2147/ijn.s84295

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] バイオナノカプセル-リポソーム複合体(virosomes)のエンドソーム脱出機構の解明とsiRNAの細胞質送達技術への応用2015

    • Author(s)
      曽宮正晴, 山口琴美,黒田俊一
    • Journal Title

      DDS研究の進歩 XXIV

      Volume: - Pages: 75-80

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  • [Journal Article] バイオナノカプセル-リポソーム複合体の生体内ピンポイント薬剤送達への応用2013

    • Author(s)
      曽宮正晴、良元伸男、黒田俊一
    • Journal Title

      月刊ファインケミカル

      Volume: 2013年4月号 Pages: 42-49

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  • [Presentation] B型肝炎ウイルス外皮Lタンパク質由来Virosomeの創製及び同ドキソルビシン封入体の抗がん活性2015

    • Author(s)
      劉秋実、曽宮正晴、黒田俊一
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島市
    • Year and Date
      2015-10-27
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  • [Presentation] Role of the pre-S1 fusogenic domain in the early infection machinery of HBV2015

    • Author(s)
      M. Somiya, S. Kuroda
    • Organizer
      2015 International Meeting on Molecular Biology of Hepatitis B Viruses
    • Place of Presentation
      Bad Nauheim, Germany
    • Year and Date
      2015-10-05
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体(virosomes)のエンドソーム脱出機構の解明とsiRNAの細胞質送達技術への応用2015

    • Author(s)
      曽宮正晴、山口琴美、黒田俊一
    • Organizer
      第24回DDSカンファランス
    • Place of Presentation
      静岡市
    • Year and Date
      2015-09-04
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient One-step Preparation of siRNA-encapsulated Non-cationic Liposomes.2015

    • Author(s)
      ○M. Somiya, K. Yamaguchi, S. Kuroda,
    • Organizer
      2015 Annual Meeting of Controlled Release Society
    • Place of Presentation
      Edinburgh, UK
    • Year and Date
      2015-07-26 – 2015-07-29
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ドキソルビシンを内封したバイオナノカプセル-リポソーム複合体の作製条件至適化とがん治療効果の評価2015

    • Author(s)
      劉秋実、曽宮正晴,黒田俊一
    • Organizer
      日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体の細胞内動態及び薬剤放出機構の解析2015

    • Author(s)
      曽宮正晴,黒田俊一
    • Organizer
      日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの感染機構を模倣したバイオナノカプセル-リポソーム複合体のエンドソーム脱出機構の解明2015

    • Author(s)
      曽宮正晴,劉秋実,黒田俊一
    • Organizer
      第31回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-07-02
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      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient One-step Preparation of siRNA-encapsulated Non-cationic Liposomes2015

    • Author(s)
      M. Somiya, K. Yamaguchi, S. Kuroda
    • Organizer
      2015 Annual Meeting of Controlled Release Society
    • Place of Presentation
      Edinburgh, UK
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの感染機構を搭載したDDSナノキャリアのがん治療への応用2015

    • Author(s)
      ○曽宮 正晴,山口琴美, 黒田俊一
    • Organizer
      第135回日本薬学会年会大学院生シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体分子の整列提示能及びクラスタリング能を有するナノキャリア「バイオナノカプセル」を用いた抗体医薬を機能向上させる新ストラテジー2014

    • Author(s)
      ○荒木響子、劉秋実、曽宮正晴、飯嶋益巳、黒田俊一
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体を用いた樹状細胞特異的ワクチン2014

    • Author(s)
      ○横井沙希帆、曽宮正晴、松尾英典、黒田俊一
    • Organizer
      2014年度日本生物工学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセルを用いた非カチオン性siRNA送達用ナノキャリア2014

    • Author(s)
      ○山口琴美、曽宮正晴、黒田俊一
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      2014年度日本生物工学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体によるエンドサイトーシスを介さない細胞質内送達2014

    • Author(s)
      曽宮正晴、黒田俊一
    • Organizer
      2014年度日本生物工学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Targeted Delivery of siRNA into Cytoplasm of HumanHepatic Cells by Bio-nanocapsule-liposome Complex.2014

    • Author(s)
      ○M. Somiya, K. Yamaguchi, and S. Kuroda
    • Organizer
      Liposome Research Days 2014
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      2014-08-08
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体による抗がん剤(ドキソルビシン)のヒト肝臓由来組織への能動的送達2014

    • Author(s)
      ○劉秋実、仲本拓央、曽宮正晴、飯嶋益巳、黒田俊一
    • Organizer
      第30回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-07-31
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体によるsiRNAのヒト肝臓細胞特異的細胞質送達2014

    • Author(s)
      ○曽宮正晴,山口琴美,黒田俊一
    • Organizer
      日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-12
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  • [Presentation] Enhancement of Active Targeting and Cellular Uptake of Liposomes by Bio-nanocapsule Modification2013

    • Author(s)
      Masaharu SOMIYA, Shun'ichi KURODA
    • Organizer
      2013 Annual Meeting of Controlled Release Society
    • Place of Presentation
      Honolulu, US
    • Year and Date
      2013-07-23
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  • [Presentation] バイオナノカプセル-リポソーム複合体の細胞内侵入機構に基づいたナノキャリア開発2013

    • Author(s)
      曽宮 正晴、黒田 俊一
    • Organizer
      日本生物工学会セルプロセッシング計測評価研究部会 第5回若手研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮崎
    • Year and Date
      2013-07-14
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 効率的な薬物送達に向けたバイオナノカプセル-リポソーム複合体の細胞内侵入機構の解析2013

    • Author(s)
      曽宮 正晴、黒田 俊一
    • Organizer
      日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い
    • Place of Presentation
      宮崎
    • Year and Date
      2013-07-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトEGFR抗体提示型バイオナノカプセルの細胞内侵入機構の解析2013

    • Author(s)
      荒木 響子、曽宮 正晴、黒田 俊一
    • Organizer
      第29回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2013-07-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 核酸を内封してなる中性又はアニオン性リポソーム及びその製造方法2014

    • Inventor(s)
      曽宮正晴、黒田俊一
    • Industrial Property Rights Holder
      曽宮正晴、黒田俊一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-170680
    • Filing Date
      2014-08-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

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

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