Development of cell signal-responsive contrast agent for diagnosis of NASH
| Project/Area Number |
21K18325
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村田 正治 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 教授 (30304744)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)
赤星 朋比古 九州大学, 医学研究院, 准教授 (20336019)
河野 喬仁 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任講師 (90526831)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥22,750,000 (Direct Cost: ¥17,500,000、Indirect Cost: ¥5,250,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
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| Keywords | 分子イメージング / 造影剤 / NASH / ナノメディスン / 分子イメージ ング |
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| Outline of Research at the Start |
炎症性疾患にはNASHをはじめ、機序、診断法、そして治療法が開発途上にあるものも多く、炎症初期の重要なステップであるインフラマソームの解明が喫緊の課題となっている。そこで本研究では世界初の造影剤を使ったインフラマソームのリアルタイムイメージングと、抗炎症剤の同時放出による診断・治療融合システムを実現する。我々はこれまでに培った独自のナノ分子工学を駆使することでこれを実現する。直径10nmのタンパク質ナノカプセル表面へのアンテナ分子修飾による組織標的化と、インフラマソームに応答してナノ構造が崩壊する仕組みを構築し、標的組織に到達した後、MRIが劇的に変化するシステムを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は病的肥満患者から採取した肝生検サンプルを用いて、その病態解析を継続している。この結果、病態の初期段階にインフラマソームが形成されることを既に確認している。そこで本研究ではこのインフラマソームに着目したNASH超早期診断・治療システムを開発する。先に述べたとおり、インフラマソームの刺激認識部位には様々な組合せがあるが、それらに特異的に反応する機能化造影剤を設計を進めている。すでに基本設計は終了し、現在、発現システムの改良を実施中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね当初の研究計画通りに進捗しており、最終年度までに前臨床での評価を完了できる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
炎症反応は生体防御において極めて重要な反応であるが、過剰な炎症性応答は組織障害を惹起する。この炎症において重要な役割を担うのがインフラマソームと呼ばれるタンパク複合体である。このインフラマソームは刺激を認識する受容体（Nod-like receptor やAIM2等）、ASC というアダプター分子、そしてカスパーゼ1 から構成されており、細菌やウィルスなどの病原体構成分子や代謝産物などの生体にとっての危険物質を認識すると多量体化して活性化する。この結果、IL-1βなどの炎症性サイトカインが活性型に変換され、体内に分泌されることになる。つまりインフラマソームは炎症応答の促進に直接関わっており、近年は感染症だけでなく生活習慣病を含めた様々な疾患との関係が次々と明らかになっている。その中にはアルツハイマー病や肥満と関連する非アルコール性脂肪肝
炎（NASH）、あるいは心筋梗塞など早期診断が極めて難しい疾患も含まれている。炎症はこれらの疾患の極初期から起こっており、インフラマソームの形成を特異的に捉えることができれば、これらの疾患を極初期の段階で診断することが可能となるが、その造影剤は存在しない。本研究では、このインフラマソームの機序に応答する新しい造影剤を開発する。現在、その分子設計を終え、効率的な発現システムを構築している。また共同研究者と協力し、分子力場ソフトウェアを用いてサブユニット間の水素結合をシミュレーションしその応答性を高める手法も検討している。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
