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Design and construction of neutrophil-mediated drug delivery system

Research Project

Project/Area Number 20K21905
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Asai Tomohiro  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (00381731)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsdrug delivery system / マイクロディスク / 好中球 / 炎症 / 脳梗塞 / superoxide dismutase
Outline of Research at the Start

本研究では、脳梗塞の病態進行に合わせた治療法を開発することを目的とし、好中球を用いた独創的な治療技術を開発する。好中球は、脳梗塞急性期から修復期にわたって脳に浸潤し、障害部位の修復に関与することが知られている。本研究では、好中球を担体にして細胞保護作用や神経再生作用を示すタンパク質を障害部位に送達するためのシステムを開発し、画期的な脳梗塞治療に繋げる。細胞に薬を載せる創薬アプローチは、次世代の薬として期待が大きい細胞医薬の付加価値を高めるものである。

Outline of Final Research Achievements

In this study, a neutrophil-mediated drug delivery system (DDS) was designed and constructed for the purpose of ischemic stroke treatment. We prepared a micro disk composed of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and modified neutrophils with the disk. The results of transwell assay indicated that the disk modification hardly affect the migration ability of neutrophils. When the disk-modified neutrophils were intravenously injected into inflammation model mice, they accumulated in the area of inflammation. Our results suggest that neutrophil-mediated DDS technology might be useful for the treatment of diseases with inflammation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生細胞を薬物担体として用いるDDSに関する基盤研究は、これまでにない斬新なDDS医薬の創製に貢献するものであり、さらには細胞医薬の効果を高めるための研究の発展に繋がるであろうと期待される。Neutrophil-mediated DDS technologyの開発と治療応用に関する本研究は、細胞医薬が拓く未来の医療のさらにその先を見据えた挑戦的な取り組みであるといえる。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (51 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 2 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Influence of Purification Process on the Function of Synthetic Polymer Nanoparticles2021

    • Author(s)
      Yasuno Go、Koide Hiroyuki、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 69 Issue: 8 Pages: 773-780

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00273

    • NAID

      130008070212

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2021-08-01
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    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 19896-19896

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99180-5

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    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 5552-5552

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25847-2

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    • Author(s)
      Koide Hiroyuki、Yamauchi Ikumi、Hoshino Yu、Yasuno Go、Okamoto Takumi、Akashi Sotaro、Saito Kazuhiro、Oku Naoto、Asai Tomohiro
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 9 Issue: 16 Pages: 5588-5598

    • DOI

      10.1039/d1bm00515d

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      Journal of Controlled Release

      Volume: 335 Pages: 389-397

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2021.05.027

    • NAID

      120007159864

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      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 561 Pages: 1-6

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      10.1016/j.bbrc.2021.05.005

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      Volume: 555 Pages: 32-39

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      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 1179-1179

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      Koide Hiroyuki、Yonezawa Sei、Asai Tomohiro
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      Methods Mol Biol

      Volume: 2282 Pages: 171-179

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1298-9_11

    • ISBN
      9781071612972, 9781071612989
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      Koide H, Hirano S, Ide T, Saito K, Suzuki H, Yasuno G, Hamashima Y, Yonezawa S, Oku N, Asai T
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      Adv Funct Mater.

      Volume: 31 Issue: 3 Pages: 2005641-2005641

    • DOI

      10.1002/adfm.202005641

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      Yanagida Y, Namba M, Fukuta T, Yamamoto H, Yanagida M, Honda M, Oku N, Asai T
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      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 531 Issue: 4 Pages: 622-627

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      10.1016/j.bbrc.2020.07.038

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      Int J Pharm.

      Volume: 585 Pages: 119479-119479

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      Biochim Biophys Acta Mol Cell Res.

      Volume: 1867 Issue: 4 Pages: 118642-118642

    • DOI

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      Minami K, Takazawa A, Taniguchi Y, Higashino H, Kataoka M, Asai T, Oku N, Yamashita S
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      J Drug Deliv Sci Technol.

      Volume: 56 Pages: 101041-101041

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      10.1016/j.jddst.2019.04.035

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      Yonezawa S, Koide H, Asai T
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      Adv Drug Deliv Rev.

      Volume: 154-155 Pages: 64-78

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      10.1016/j.addr.2020.07.022

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    • Total Pages
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    • Publisher
      Springer Nature
    • ISBN
      9781071612989
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室ウェブサイト

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/radiobio/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡県立大学薬学部医薬生命化学分野ホームページ

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/radiobio/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-08-03   Modified: 2023-01-30  

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