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Study on non-invasive cutaneous vaccination using ultrasound as physical stimulus

Research Project

Project/Area Number 17K08246
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionJosai University

Principal Investigator

Ueda Hideo  城西大学, 薬学部, 教授 (50326998)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 聡一郎  城西大学, 薬学部, 准教授 (30433650)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords経皮ワクチン / 超音波 / 物理刺激 / ランゲルハンス細胞 / 皮膚免疫 / langerin / ソノフォレシス
Outline of Final Research Achievements

In rats and mice, applications of 20 kHz, 1 and 3 MHz ultrasounds (US) to skin activated Langerhans cells and the extent of activation depended on the intensity and the application period of US. It shows that it might potentially be able to control intradermal immune response by conditioning of US parameters. Furthermore, production of IgG induced by repeated subcutaneous or intracutaneous injections of ovalbumin was increased by the combination of 20 kHz US treatment at an intensity of 0.332 W/cm2 for 10 min. Our results suggest that the application of US to skin induce intradermal immune response and enhance the production of specific antibody to a transdermally delivered antigen.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

皮膚への超音波の適用は、主に皮内への薬物送達を促進するための技術としてこれまで考えられてきたが、超音波照射に伴う物理的刺激が皮膚の免疫機構の賦活化に関与する可能性が示されたことから、皮膚の生理学的機構に対する新たな学術的意義を見出すことに繋がると思われる。また、本研究では周波数や強度のような超音波照射条件の違い、すなわち物理的刺激の程度の違いによる皮膚免疫賦活化の違いを明らかにすることができ、抗原送達と免疫賦活化のバランスを考慮した新規の非侵襲的ワクチン接種技術の開発につながることが予想される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 表皮langerin発現に対する超音波適用エネルギーの影響2020

    • Author(s)
      遠城 聡子、平松 江梨、宮澤 睦、五十嵐 結月、間 祐太朗、木村 聡一郎、森本 雍憲、上田 秀雄
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 表皮langerin発現に対する超音波周波数と適用エネルギーの影響2020

    • Author(s)
      遠城 聡子、平松 江梨、宮澤 睦、五十嵐 結月、間 祐太朗、木村 聡一郎、森本 雍憲、上田 秀雄
    • Organizer
      日本薬剤学会第35年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 1 MHz超音波適用が表皮ランゲルハンス細胞の活性化に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      遠城聡子、宮沢 睦、木村聡一郎、森本雍憲、上田秀雄
    • Organizer
      日本薬剤学会第34年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波適用が表皮ランゲルハンス細胞の活性化に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      遠城聡子、木村聡一郎、森本雍憲、上田秀雄
    • Organizer
      日本薬剤学会第33年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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