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Development of a Goldnanoparticle Radiosensitizer for Advanced Radiotherapy

Research Project

Project/Area Number 16K10413
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Radiation science
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Masaki Misawa  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60358083)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 布施 拓  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (10712648)
松本 孔貴  筑波大学, 医学医療系, 助教 (70510395)
Research Collaborator OHNISHI ken  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords増感剤 / 放射線治療 / 金ナノ粒子 / 活性酸素 / DDS / 抗体 / リポソーム / 放射線治療物理学
Outline of Final Research Achievements

Functions of goldnanoparticle (AuNPs) radiosensitizer were investigated after internalization of AuNPs in the tumor cells. A novel AuNP complex enveloped by liposome conjugated with anti-EGFR antibody as a targeting moiety was synthesized to generate reactive oxygen species near the nucleus only under irradiation. After irradiation, reduced cell viability and damaged on lipid bilayer and nucleus were observed, as a result of accumulation and partial penetration into the nucleus in cultured HeLa and B16 cells, indicating a promising sensitization capability of the present AuNP complex.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの放射線治療増感剤には標的指向性はなく、重篤な副作用が懸念されるため、臨床応用されたものはない。本研究の金ナノ粒子複合体は、腫瘍細胞の内外で標的指向性を持ち、X線照射されたときのみ活性酸素を発生して増感効果を発現するので、副作用を軽減できる特徴がある。また、本増感剤は細胞レベルで集積するので、腫瘍部の正確な感受性制御ができるため、正常組織の温存と、取り残しを回避して再発を防ぐ効果的な治療につながる。また、遊走浸潤に関わるインテグリンや低酸素誘導因子を標的とすることで、転移防止につながる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Differential interference contrast microscopy for cells using hard x-ray holography2018

    • Author(s)
      Matsuda K.、Lopez J. C. A.、Rehman S.、Misawa M.、Suzuki Y.、Takeuchi A.、Yasumoto M.、Hibino K.、Roy M.、Hanayama R.、Ishii K.
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 57 Issue: 17 Pages: 4795-4795

    • DOI

      10.1364/ao.57.004795

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wavelet processing and digital interferometric contrast to improve reconstructions from X-ray Gabor holograms2018

    • Author(s)
      Aguilar Juan C.、Misawa Masaki、Matsuda Kiyofumi、Suzuki Yoshio、Takeuchi Akihisa、Yasumoto Masato
    • Journal Title

      Journal of Synchrotron Radiation

      Volume: 25 Issue: 3 Pages: 808-817

    • DOI

      10.1107/s1600577518004447

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金ナノ粒子放射線増感剤の開発とB16マウスメラノーマに対する効果検証2019

    • Author(s)
      三澤 雅樹、新田 尚隆、清水 森人、松本孔貴、長澤 慎介、布施 拓
    • Organizer
      つく ば医工連携フォーラム2019
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      三澤 雅樹、新田 尚隆、清水 森人、松本孔貴、布施 拓、大西 健、長澤 慎介
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      第21回 菅原・大西記念 癌治療増感シンポジウム 抄録集
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      松本孔貴、三澤 雅樹
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  • [Presentation] 金ナノ粒子放射線増感剤の細胞取込みと活性酸素発生2018

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      三澤雅樹、大森拓也、佐藤昌憲、清水 森人、高橋 淳子、松本孔貴、布施拓
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      第20回 菅原・大西記念 癌治療増感シンポジウム
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      M.Misawa, K.Ohnishi, N.Shikano, H.Fuse, Y.Matsumoto, T.Okada
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      The 8th Annual Meeting of the International Society of Radiation Neurobiology (ISRN2018)
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  • [Presentation] MV-X線照射下の金ナノ粒子触媒作用と細胞応答2017

    • Author(s)
      三澤雅樹、早野将史、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴
    • Organizer
      第19回癌治療増感研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      (奈良県文化会館)奈良県
    • Year and Date
      2017-02-03
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  • [Presentation] 抗体リポソームによる金ナノ粒子放射線増感剤の細胞取込み2017

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      三澤雅樹、大森拓也、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴
    • Organizer
      第33回日本DDS学会学術集会
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  • [Presentation] Oxidative Stress Induced by Internalized AuNPs in Tumor Cells under X-ray Irradiation2017

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      Misawa, Y.Matsumoto, T.Okada, K.Hasegawa
    • Organizer
      The 33rd International Symposium of Radiation Biology Center
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗体リポソームによる選択的BPA取込み増強のためのアミノ酸トランスポーターLAT1遺伝子導入技術の開発2017

    • Author(s)
      三澤雅樹、大西健、坂本裕貴、鹿野直人、松本孔貴、岡田朋子
    • Organizer
      第14回日本中性子捕捉療法学会学術大会
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  • [Presentation] 放射線増感を示す金ナノ粒子の合成と細胞取り込み2017

    • Author(s)
      三澤雅樹、早野将史、大森拓也、佐藤昌憲、清水森人
    • Organizer
      つくば医工連携フォーラム2017
    • Place of Presentation
      (物質材料研究機構)茨城県
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  • [Presentation] 金ナノ粒子複合体の細胞取り込みと放射線治療増感2017

    • Author(s)
      三澤雅樹、早野将史、大森拓也、佐藤昌憲、清水森人、高橋淳子
    • Organizer
      第16回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • Place of Presentation
      (産業技術総合研究所)茨城県
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 放射線治療の治療効果を高める標的指向型増感剤の開発2017

    • Author(s)
      鎮西清行、三澤雅樹、清水森人、高橋淳子
    • Organizer
      H28産総研 技術シーズ発表会
    • Place of Presentation
      (ホテルアソシア静岡)静岡県
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Cellular Uptake of Gold Nanoparticles for Radiosensitizion in MV- X-ray Radiotherapy2016

    • Author(s)
      M. Misawa, M. Hayano, T. Ohmori, M. Sato, M. Shimizu, J. Takahashi
    • Organizer
      10th International Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      (産業技術総合研究所)茨城県
    • Year and Date
      2016-11-24
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A feasibility study of gold nanoparticle radiosensitizer under clinical X-ray irradiation2016

    • Author(s)
      早野将史、三 澤雅樹、清水森人、佐藤昌憲
    • Organizer
      19th International Society of Radiographers and Radiological Technologists, World Congress(19th ISRRT)
    • Place of Presentation
      (COEX)韓国
    • Year and Date
      2016-10-20
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X線照射による金ナノ粒子の増感作用と細胞ストレス応答2016

    • Author(s)
      三澤雅樹、早野将史、清水森人、佐藤昌憲、松本孔貴、高橋 淳子
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      (静岡県コンベンションアーツセンター)静岡県
    • Year and Date
      2016-06-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 注射針穿刺補助器具2018

    • Inventor(s)
      三澤雅樹
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
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      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] X線微分干渉顕微鏡及び像形成方法2018

    • Inventor(s)
      松田浄史、三澤雅樹、安本正人
    • Industrial Property Rights Holder
      松田浄史、三澤雅樹、安本正人
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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