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Biodegradable injectable polymers to achieve sustained drug releasing and cellular delivery system for cancer immunotherapy

Research Project

Project/Area Number 18K18389
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionTohoku University (2020-2021)
Kansai University (2018-2019)

Principal Investigator

Yoshizaki Yuta  東北大学, 薬学研究科, 助教 (90805889)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsインジェクタブルポリマー / 温度応答性 / 生分解性 / 免疫 / ワクチン / 徐放 / 細胞デリバリー / がん免疫療法 / 温度応答 / 薬物徐放 / 免疫ワクチン / 生分解性ポリマー
Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a biodegradable injectable polymer (IP) inducing immunity by controlling the rate of releasing antigen and adjuvant. Furthermore, immune cells (dendritic cells: DCs) were delivered by using IP to evaluate immune responses in vivo. Albumin from egg white was used as antigen and oligonucleotide (CpG-DNA) was used as an adjuvant, and the release rate of OVA and CpG-DNA was delayed by using IP exhibiting irreversible gelation. In subcutaneous administration to mice, OVA-specific antibody titer (IgG) in the blood showed that the IPs produced higher antibody titer for a longer period of time. DCs delivered by using IP enhanced antitumor effect. Therefore, this approach using IP systems can contribute to the field of cancer immunotherapy and vaccines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感染症やがんの抑制には免疫応答が重要な役割を担っている。本研究では温度応答型生分解性インジェクタブルポリマー(IP)を用いて抗原やアジュバント(免疫応答を賦活する物質)の徐放や免疫細胞をIPに混合することで,免疫応答を効率的に誘導できるワクチン製剤について研究を行なった。抗原やアジュバントを徐放できるIPでは抗原特異的な抗体価を長期間,高く誘導できることを示した。免疫細胞を混合したIPでは,投与部位での免疫細胞の残存性が向上し,腫瘍に対する免疫応答が向上した。がん免疫療法やワクチン療法の発展に資する研究成果である。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Cellular therapy for myocardial ischemia using a temperature-responsive biodegradable injectable polymer system with adipose-derived stem cells2021

    • Author(s)
      Yoshizaki Yuta、Ii Masaaki、Takai Hiroki、Mayumi Nozomi、Fujiwara Soichiro、Kuzuya Akinori、Ohya Yuichi
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 627-642

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1938212

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  • [Journal Article] Temperature-responsive biodegradable injectable polymers with tissue adhesive properties2021

    • Author(s)
      Fujiwara Soichiro、Yoshizaki Yuta、Kuzuya Akinori、Ohya Yuichi
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 135 Pages: 318-330

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2021.08.033

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  • [Journal Article] Postoperative Adhesion Prevention Using a Biodegradable Temperature-Responsive Injectable Polymer System and Concomitant Effects of the Chymase Inhibitor2021

    • Author(s)
      Yoshizaki Yuta、Nagata Takuya、Fujiwara Soichiro、Takai Shinji、Jin Denan、Kuzuya Akinori、Ohya Yuichi
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 3079-3088

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c01467

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  • [Journal Article] 特集:2020年度日本バイオマテリアル学会各賞紹介 日韓バイオマテリアル学会若手研究者交流AWARD 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーによるワクチンデリバリーシステムの開発2021

    • Author(s)
      能﨑優太
    • Journal Title

      バイオマテリアル-生体材料-

      Volume: 39 Pages: 22-23

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    • Journal Title

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      Volume: -

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      眞弓のぞみ,能﨑優太,葛谷明紀,大矢裕一
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      第69回高分子討論会, PD0801
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      眞弓のぞみ,能﨑優太,藤原壮一郎,葛谷明紀,打田裕明,根本慎太郎,大矢裕一
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      第19回日本再生医療学会総会,O-29-4
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーを用いた抗原・アジュバント徐放システムの構築2019

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      能崎優太,葛谷明紀,大矢裕一
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      第68回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーを用いた 抗原・アジュバントの徐放と抗体産生能増強2019

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  • [Presentation] がん免疫療法への応用を意図した 生分解性インジェクタブルポリマー による抗原・アジュバント徐放システム2019

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      能崎優太,葛谷明紀,大矢裕一
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      第41回日本バイオマテリアル学会大会
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  • [Presentation] 生分解性インジェクタブルポリマーを用いた抗原・アジュバント徐放による免疫増強2018

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  • [Presentation] リポソーム内包温度応答型生分解性インジェクタブルゲルによる水溶性薬物徐放システム2018

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      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~bussei/index.html

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    • URL

      https://wps.itc.kansai-u.ac.jp/fpoly/?doing_wp_cron=1650108891.9766800403594970703125

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      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~bussei/index.html

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      http://www.chemmater.kansai-u.ac.jp/kinosei/index.html

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    • URL

      http://www.chemmater.kansai-u.ac.jp/kinosei/

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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