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オルガネラ・ターゲティングを目指した「細胞内薬物送達ナノキャリア」の設計

Research Project

Project/Area Number 14J05430
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

青山 道彦  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords細胞内動態 / ナノ粒子 / 運動性 / イメージング / ナノマテリアル / リアルタイムイメージング / エンドソーム / 細胞内DDS
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は、ナノマテリアルの物性-細胞内動態の連関情報を基盤として、細胞内DDSというべき薬物送達法を確立することである。当該年度は、昨年に引き続き、ナノマテリアルの細胞内動態と物性の連関情報の収集を継続した。具体的には、表面性状の異なる3種類の直径70 nmのシリカナノ粒子を用い、表面性状の違いがナノ粒子の運動性に与える影響を評価し、拡散運動、能動運動などの指標において、ナノ粒子は表面性状に関わらずほとんど同様の運動性を示すことを示した。さらに、昨年までに見出したエンドソームに内包されたnSP70とnSP300の運動性が異なるメカニズムの解明に向け、粒子を曝露した細胞内において、粒子を内包していない初期エンドソーム、後期エンドソーム、リソソームの運動性の違いを評価した。その結果、粒子に曝露していない細胞と比べて、nSP70、nSP300を曝露した細胞内の小胞の運動性は低下する傾向にあることを見出した。一方で、nSP70とnSP300を曝露した細胞の粒子を内包していない小胞の運動性を比較したところ、有意な変化は認められなかった。即ち、粒子曝露により、細胞内に存在する小胞の運動性は低下するものの、その運動性の低下は粒子径の違いによる影響が認められないことを明らかとした。また、詳細は割愛するが、ナノ粒子の取込課程にも着目し、ナノ粒子の細胞内移行に影響を与える蛋白質の同定を行った。解析の結果、ナノ粒子の血中滞留性の向上に際し、重要である貪食細胞による取込の抑制にclusterinが寄与することを見出した。
以上、3年間の当該研究により、ナノ粒子特有の細胞内動態は、ナノ粒子間での表面性状の違いや100 nm以下での粒子径の違いによる影響は認められず、ナノ粒子であることが粒子の細胞内動態に重要であることを明らかとした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Human Scavenger Receptor A1-Mediated Inflammatory Response to Silica Particle Exposure Is Size Specific2017

    • Author(s)
      Nishijima N, Hirai T, Misato K, Aoyama M, Kuroda E, Ishii KJ, Higashisaka K, Yoshioka Y, Tsutsumi Y
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 8 Pages: 379-379

    • DOI

      10.3389/fimmu.2017.00379

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clusterin in the protein corona plays a key role in the stealth effect of nanoparticles against phagocytes2016

    • Author(s)
      Aoyama M, Hata K, Higashisaka K, Nagano K, Yoshioka Y, Tsutsumi Y
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical research communications

      Volume: 480 Issue: 4 Pages: 690-695

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.10.121

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Protein corona changes mediated by surface modification of amorphous silica nanoparticles suppress acute toxicity and activation of intrinsic coagulation cascade in mice.2015

    • Author(s)
      Yoshida T., Yoshioka Y., Morishita Y., Aoyama M., Tochigi S., Hirai T., Tanaka K., Nagano K., Kamada H., Tsunoda S., Nabeshi H., Yoshikawa T., Higashisaka K., Tsutsumi Y.
    • Journal Title

      Nanotechnology.

      Volume: 26 Pages: 245101-245101

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The quantitative analysis of the intracellular dynamics of nanoparticles2016

    • Author(s)
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Haruna Hirai, Kazuya Nagano, Takeharu Nagai, Kazuma Higashisaka, Yasuo Tsutsumi
    • Organizer
      Controlled release society Annual Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      2016-07-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オートファジーの阻害がナノマテリアルの細胞内移行に与える影響評価2016

    • Author(s)
      青山 道彦, 石本 里緒, 平井 はるな, 長野 一也, 斎藤 滋, 東阪 和馬, 吉岡 靖雄, 堤 康央
    • Organizer
      第43回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジーの阻害がナノマテリアルの細胞内移行に与える影響評価2016

    • Author(s)
      青山道彦、石本里緒、平井はるな、長野一也、斎藤 滋、東阪和馬、吉岡靖雄、堤 康央
    • Organizer
      第43回日本毒性学会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち, 名古屋
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Autophagy related gene regulates the uptake of silica nanoparticles2016

    • Author(s)
      4)Aoyama M., Ishimoto R., Hirai H., Nagano K., Saito S., Higashisaka K., Yoshioka Y., Tsutsumi Y.
    • Organizer
      The 8th International Nanotoxicology Congress (Nanotox2016)
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2016-06-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Autophagy related gene regulates the uptake of silica nanoparticles2016

    • Author(s)
      Michihiko Aoyama, Rio Ishimoto, Haruna Hirai, Kazuya Nagano, Shigeru Saito, Kazuma Higashisaka, Yasuo Yoshioka, Yasuo Tsutsumi
    • Organizer
      8th international congress of Nanotoxicology
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2016-06-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノマテリアルの細胞内運動とエンドソームによる輸送の連関解析2016

    • Author(s)
      青山道彦、吉岡靖雄、東阪和馬、石本里緒、長野一也、新井由之、永井健治、堤 康央
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜, 横浜
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The quantitative assessments of the intracellular movements of nanoparticles and sub-micron particles.2015

    • Author(s)
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Kazuya Nagano, Takeharu Nagai, Kazuma Higashisaka, Yasuo Tsutsumi
    • Organizer
      The American Society for Cell Biology 2015 Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2015-12-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノマテリアルの動態解明に向けた細胞内運動の定量的解析2015

    • Author(s)
      青山道彦、吉岡靖雄、新井由之、石本里緒、長野一也、永井健治、東阪和馬、堤 康央
    • Organizer
      第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム
    • Place of Presentation
      千葉大学薬学部, 千葉
    • Year and Date
      2015-09-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノマテリアルの細胞内挙動におけるエンドソームの重要性2015

    • Author(s)
      青山道彦、吉岡靖雄、新井由之、石本里緒、永井健治、東阪和馬、堤 康央
    • Organizer
      第31回日本DDS学会学術年会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Tracking and quantitative analysis of intracellular movement of the silica nanoparticles.2015

    • Author(s)
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Kazuma Higashisaka, Takeharu Nagai, Yasuo Tsustsumi
    • Organizer
      The 7th International Congress of Asian Society of Toxicology (ASIATOX VII)
    • Place of Presentation
      Jeju, South Korea
    • Year and Date
      2015-06-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノマテリアルの細胞内輸送機構の解明に向けた検討2015

    • Author(s)
      青山 道彦
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸学院大学、デザイン・クリエイティブセンター神戸
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of the transport vesicles for the intracellul1ar movements of the particles2014

    • Author(s)
      青山 道彦
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 微粒子の細胞内挙動の定量的評価2014

    • Author(s)
      青山 道彦
    • Organizer
      第64回日本薬学会近畿支部会
    • Place of Presentation
      京都薬科大学
    • Year and Date
      2014-10-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Single particle tracking method for the analysis of intracellular movement of the silica nanoparticles2014

    • Author(s)
      Michihiko Aoyama
    • Organizer
      The 50th congress of the European societies of Toxicology
    • Place of Presentation
      Edinburgh International Conference Centre, Edinburgh, Scotland
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノマテリアルの細胞内挙動の理解に向けた基礎的解析2014

    • Author(s)
      青山 道彦
    • Organizer
      第30回日本DDS学会学術年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 薬学部 芝共立キャンパス
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-07-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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