がん抗原を外殻成分とした新規マイクロバブルの創製とがん免疫療法への応用

• Project/Area Number: 16K21383
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering; Applied pharmacology
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 小田 雄介 帝京大学, 薬学部, 助教 (80505941)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: マイクロバブル / 超音波 / 樹状細胞 / がん免疫療法 / 抗原送達

Outline of Annual Research Achievements

まずはじめに、モデル抗原として卵白アルブミン（OVA)を外殻成分としたマイクロバブルの調製法に関する検討を行った。動的光散乱法・コールターカウンター法・ガスクロマトグラフィにより、マイクロバブル粒子径・粒子数・気体成分の含有量を評価し、再現性良く抗原からなるマイクロバブル調整法を確立した。次に、本調製法により調製したマイクロバブルに超音波を照射した際の抗原の細胞内動態を検討した。アジ化ナトリウム処理したマウス骨髄由来樹状細胞にAlexa 488で蛍光ラベルしたOVAを組み込んだマイクロバブルを添加し、超音波照射後、直ちに細胞を洗浄し、共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、OVAからなるマイクロバブルを添加し、超音波照射した樹状細胞において、細胞膜周辺にOVA由来の蛍光が観察された。このことから、抗原からなるマイクロバブルに超音波照射することで、エンドサイトーシス非依存的に細胞内に抗原送達可能であることが示唆された。次に、MHCクラスI抗原提示誘導について検討した。樹状細胞にOVAからなるマイクロバブルを添加し、超音波照射した。1時間培養後、細胞を洗浄し、樹状細胞のMHCクラスI上のOVAエピトープを認識し、IL-2を産生するCD8-OVA1.3細胞と共培養した。20時間培養後、培養上清に含まれるIL-2をELISAにより測定した。その結果、OVAからなるマイクロバブルに超音波を照射することで、高いIL-2産生が認められた。このことから、抗原からなるマイクロバブルに超音波照射することでMHCクラスI抗原提示を誘導可能であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] 微小気泡を用いた新たな医療/診断システム－超音波セラノスティクス (2016)
  • Author(s): 小田雄介、鈴木 亮、丸山一雄
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 74 Pages: 396-401
  • NAID: 40020960106
• [Journal Article] Tumor growth suppression by the combination of nanobubbles and ultrasound (2016)
  • Author(s): Suzuki R, Oda Y, Omata D, Nishiie N, Koshima R, Shiono Y, Sawaguchi Y, Unga J,Naoi T, Negishi Y, Kawakami S, Hashida M, Maruyama K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 107 Issue: 3 Pages: 217-113
  • DOI: 10.1111/cas.12867
  • NAID: 120005829401
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Validation of controllability of bubble liposome induction in blood flow under ultrasound field (2016)
  • Author(s): 小井土惇、和田 洸、保坂直斗、望月 剛、桝田晃司、小田雄介、鈴木 亮、丸山一雄
  • Journal Title: Choonpa Igaku Volume: 43 Issue: 5 Pages: 639-648
  • DOI: 10.3179/jjmu.JJMU.A.68
  • NAID: 130005414880
  • ISSN: 1346-1176, 1881-9311
• [Journal Article] Experimental analysis of behavior in nanobubbles using echograms under ultrasound exposure (2016)
  • Author(s): Hikaru Wada, Jun Koido, Shinya Miyazawa, Takashi Mochizuki, Kohji Masuda, Johan Unga, Yusuke Oda, Ryo Suzuki and Kazuo Maruyama
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 55 Issue: 7S1 Pages: 07KF06-07KF06
  • DOI: 10.7567/jjap.55.07kf06
  • NAID: 210000146831
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ナノバブルを用いた超音波セラノスティクスの構築 (2016)
  • Author(s): 小田雄介、鈴木 亮、Unga Johan、小俣大樹、宇留賀仁史、杉井むつみ、宗像理沙、島 忠光、丸山一雄
  • Organizer: 日本バイオイメージング学会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2016-09-04
• [Remarks] 帝京大学 薬学部 薬物送達学研究室
  • URL: https://www.teikyo-dds-lab.com/