Nano Eruptionの解明と制御によるDDS治療戦略

• Project/Area Number: 17KT0048
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Complex Systems Disease Theory
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松本 有 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80548553)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2017: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 生体イメージング / ナノテクノロジー

Outline of Annual Research Achievements

DDSが腫瘍血管のところどころで水道管破裂のような噴出が起こる、過去に報告のない現象を発見した（Nature Nanotechnology, 2016）。腫瘍血管に一時的な破綻が生じ、そこから急速に高分子ナノDDSが噴出し、その後徐々に腫瘍組織に拡散する様子が判る。申請者はこれを「nano eruption」と命名し解析を進めている。本研究は申請者が発見したnano eruptionという現象を詳細に調べ、癌の病態進行との関連およびメカニズムを解明し、これを人為的に制御して抗癌治療に応用することを目的とする。研究計画に基づき、平成29年度は①高分子ナノDDSを用いた腫瘍内動態の観察、⑤Nano eruptionの画像解析、の2項目を進めた。「現在までの進捗状況」に後述する通り、動物飼育室のトラブルがあり研究の進捗は遅れている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2016年6月に医局・研究室がクリニカルリサーチセンターに移動した。実験室は速やかに立ち上がったが、地下の共通動物飼育室の運用開始が遅れ、動物飼育開始が2016年10月までずれ込んだ（本申請の採択は2016年7月）。稼働6ヶ月後の2017年4月に共通動物飼育室のモニタリングでマウス肝炎ウイルスが検出された。申請者のマウスは別室で飼育されていたが、結局全飼育動物の殺処分・消毒ということになり、このため2018年4月再稼働まで地下動物飼育室の利用が不可能となった。本研究は生体イメージングを主体とするため、マウスが飼育出来ないと全く研究が進まない。2017年9月から他研究室の動物飼育室の一部をお借りして実験を再開することが出来た。

Strategy for Future Research Activity

研究に遅れは生じているが計画の変更はない。

Research Products

• [Journal Article] Glycaemic control boosts glucosylated nanocarrier crossing the BBB into the brain. (2018)
  • Author(s): Y. Anraku, H. Kuwahara, Y. Fukusato, A. Mizoguchi, T. Ishii, K. Nitta, Y. Matsumoto, K. Toh, K. Miyata, S. Uchida, K. Nishina, K. Osada, K. Itaka, N. Nishiyama, H. Mizusawa, T. Yamasoba, T. Yokota, K. Kataoka
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 53 Pages: 1-001
  • DOI: 10.1038/s41467-017-00952-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Polyplex micelle installing intracellular self-processing functionalities without free catiomers for safe and efficient systemic gene therapy through tumor vasculature targeting. (2017)
  • Author(s): Q. Chen, K. Osada, Z. Ge, S. Uchida, T. A. Tockary, A. Dirisala, A. Matsui, K. Toh, K. M. Takeda, X. Liu, T. Nomoto, T. Ishii, M. Oba, Y. Matsumoto, K. Kataoka
  • Journal Title: Biomaterials Volume: 113 Pages: 253-265
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2016.10.042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Therapeutic vesicular nanoreactors with tumor-specific activation and self-destruction for synergistic tumor ablation. (2017)
  • Author(s): J. Li, A. Dirisala, Z. Ge, Y. Wang, W. Yin, W. Ke, K. Toh, J. Xie, Y. Matsumoto, Y. Anraku, K. Osada, K. Kataoka
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed. Volume: 56 Pages: 14025-14030
  • DOI: 10.1002/anie.201706964
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] cRGD peptide installation on cisplatin-loaded nanomedicines enhances efficacy against locally advanced head and neck squamous cell carcinoma bearing cancer stem-like cells. (2017)
  • Author(s): Miyano Kazuki、Cabral Horacio、Miura Yutaka、Matsumoto Yu、Mochida Yuki、Kinoh Hiroaki、Iwata Caname、Nagano Osamu、Saya Hideyuki、Nishiyama Nobuhiro、Kataoka Kazunori、Yamasoba Tatsuya
  • Journal Title: J. Control. Release Volume: 261 Pages: 275-286
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2017.06.021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecularly Imprinted Nanogels Acquire Stealth In Situ by Cloaking Themselves with Native Dysopsonic Proteins (2017)
  • Author(s): Takeuchi Toshifumi、Kitayama Yukiya、Sasao Reo、Yamada Takuya、Toh Kazuko、Matsumoto Yu、Kataoka Kazunori
  • Journal Title: Angew Chem Int Ed Engl Volume: 56 Pages: 7088-7092
  • DOI: 10.1002/anie.201700647
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Molecularly imprinted nanogels acquiring stealth capability in situ via controlling protein corona via molecular imprinting-based protein recognition (2017)
  • Author(s): Kitayama Y, Yamada T, Kuguchi K, Toh K, Matsumoto Y, Kataoka K, Takeuchi T
  • Organizer: The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] プロテインコロナ組成を制御してステルス性を獲得する分子認識ナノ粒子 (2017)
  • Author(s): 竹内俊文, 吉田碧衣, 木口健太朗, 山田託也, 藤加珠子, 松本有, 片岡一則, 北山雄己哉
  • Organizer: 第39回日本バイオマテリアル学会大会
• [Presentation] 耳科手術用骨鋭匙ハンドルの改良 (2017)
  • Author(s): 松本有, 柿木章伸, 星雄二郎, 樫尾明憲, 岩崎真一
  • Organizer: 第27回日本耳科学会総会・学術講演会
• [Presentation] アブミ骨陥入を伴う外傷性外リンパ瘻に対する内視鏡下内耳窓閉鎖術 (2017)
  • Author(s): 佐原利人, 松本有, 星雄二郎, 樫尾明憲, 岩崎真一, 山岨達也
  • Organizer: 第27回日本耳科学会総会・学術講演会
• [Presentation] An active targeting strategy against locally advanced head and neck squamous cell carcinoma harboring cancer stem-like cells via cRGD peptide-installed cisplatin-loaded nanomedicines (2017)
  • Author(s): Miyano K, Cabral H, Miura Y, Matsumoto Y, Mochida Y, Kinoh H, Nishiyama N, Yamasoba T, Kataoka K
  • Organizer: The 14th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Elucidation and control of dynamic tumor vessel permeability: nano-eruption (2017)
  • Author(s): Inoue Y, Matsumoto Y, Toh K, Miyano K, Cabral H, Igarashi K, Iwasaki S, Yamasoba T, Kataoka K
  • Organizer: The 14th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 動的な腫瘍血管透過経路の発見 (2017)
  • Author(s): 松本有, 山岨達也
  • Organizer: 第118回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
• [Presentation] 卵円窓閉鎖に対して伝音再建手術を施行した5症例の検討 (2017)
  • Author(s): 星雄二郎, 樫尾明憲, 松本有, 狩野章太郎, 柿木章伸, 岩崎真一, 山岨達也
  • Organizer: 第118回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
• [Presentation] 内視鏡下内耳窓閉鎖術を行った外リンパ瘻の3症例 (2017)
  • Author(s): 勝然昌子, 松本有, 星雄二郎, 樫尾明憲, 狩野章太郎, 岩崎真一, 山岨達也
  • Organizer: 第118回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
• [Presentation] 浅在化鼓膜の検討 (2017)
  • Author(s): 寺村侑, 松本有, 星雄二郎, 樫尾明憲, 狩野章太郎, 岩崎真一, 山岨達也
  • Organizer: 第118回日本耳鼻咽喉科学会・学術講演会
• [Presentation] Forster resonance energy transferを用いたsiRNA安定性の定量的評価 (2017)
  • Author(s): 藤加珠子, 松本有, 渡邊秀美代, 福島重人, 宮田完二郎, 片岡一則
  • Organizer: 第66回高分子学会年次大会
• [Presentation] プロテインコロナ制御によりステルス性を獲得する分子インプリントナノゲル (2017)
  • Author(s): 北山雄己哉, 木口健太朗, 山田託也, 藤加珠子, 松本有, 片岡一則, 竹内俊文
  • Organizer: 第66回高分子学会年次大会
• [Presentation] 動的な腫瘍血管透過性（nano eruption）の制御 (2017)
  • Author(s): 井上雄太, 松本有, 藤加珠子, 宮野一樹, Cabral H, 山岨達也, 片岡一則
  • Organizer: 第33回DDS学会学術大会
• [Presentation] In vivoタンパク質認識によってステルス性を獲得する腫瘍蓄積性分子インプリントナノゲル (2017)
  • Author(s): 北山雄己哉, 山田託也, 木口健太郎, 藤加珠子, 松本有, 片岡一則, 竹内俊文
  • Organizer: 第33回DDS学会学術大会
• [Presentation] 表面に形成されるプロテインコロナ組成を制御してステルス性を獲得する分子インプリントナノゲル (2017)
  • Author(s): 竹内俊文, 木口健太郎, 山田託也, 藤加珠子, 松本有, 片岡一則, 北山雄己哉
  • Organizer: 第66回高分子討論会
• [Presentation] 高速共焦点顕微鏡を用いた生体イメージング (2017)
  • Author(s): 松本有
  • Organizer: 第2回岡山大学最先端イメージングセミナー
  • Invited
• [Presentation] Manipulation of Tumor Vascular Bursts (2017)
  • Author(s): Matsumoto Y, Inoue Y, Toh K, Miyano K, Cabral H, Igarashi K, Iwasaki S, Yamasoba T, Kataoka K
  • Organizer: 14th Taiwan-Japan Conference on Otolaryngology-Head and Neck Surgery
  • Int'l Joint Research / Invited