Combination of nucleic acid-loaded Bubble liposomes and high-intensity focused ultrasound for therapy of cerebrovascular accident

• Project/Area Number: 24790173
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Medical pharmacy
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Endo-Takahashi Yoko 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (30453806)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 超音波 / リポソーム / ペプチド / 脳 / バブルリポソーム / Angiopep-2 / miRNA / 虚血性疾患

Outline of Final Research Achievements

We have previously developed polyethylene glycol-modified liposomes (Bubble liposomes [BLs]) that entrap ultrasound (US) contrast gas and can serve as both nucleic acids carriers and US contrast agents. In this study, we attempted to prepare nucleic acid-loaded and brain-targeting BLs modified with Angiopep-2 (Ang2) peptide. Ang2 is expected to be a useful ligand for the efficient delivery of nanocarriers to the brain. We showed that nucleic acid-loaded BLs modified with Ang2 accumulated in brain tissue after intravascular injection. We also confirmed that above-mentioned BLs could enhance the intensities of US imaging in brain tissue and the effects of pDNA transfection to the US exposed area of the brain. These results suggested that Ang2-BLs may be a useful therapeutic and diagnostic tool for cerebrovascular accident.

Research Products

• [Journal Article] MicroRNA imaging in combination with diagnostic ultrasound and Bubble liposomes for microRNA delivery (2016)
  • Author(s): Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 1372 Pages: 209-213
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3148-4_16
  • ISBN: 9781493931477, 9781493931484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of Angiopep-2 peptide-modified Bubble liposomes for delivery to the brain (2016)
  • Author(s): Endo-Takahashi Y, Ooaku K, Ishida K, Suzuki R, Maruyama K, Negishi Y
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 39
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Systemic delivery of miR-126 by miRNA-loaded Bubble liposomes for the treatment of hindlimb ischemia (2014)
  • Author(s): Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Nakamura A, Ukai S, Ooaku K, Oda Y, Sugimoto K, Moriyasu F, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 4 Issue: 1 Pages: 3883-3883
  • DOI: 10.1038/srep03883
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] pDNA-loaded Bubble liposomes as potential ultrasound imaging and gene delivery agents. Biomaterials. (2013)
  • Author(s): Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Nakamura A, Suzuki D, Ukai S, Sugimoto K, Moriyasu F, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y.
  • Journal Title: Biomaterials. Volume: 34 Issue: 11 Pages: 2807-2813
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2012.12.018
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脳への標的指向性を有するpDNA搭載ペプチド修飾バブルリポソームの開発 (2015)
  • Author(s): 髙橋葉子、根岸洋一、石田一馬、鈴木亮、丸山一雄、新槇幸彦
  • Organizer: 第14回 日本超音波治療研究会
  • Place of Presentation: 高知市文化プラザかるぽーと（高知県高知市）
  • Year and Date: 2015-11-28
• [Presentation] 脳への標的指向性を有する遺伝子搭載ペプチド修飾バブルリポソームの開発と機能評価 (2015)
  • Author(s): 髙橋葉子、根岸洋一、石田一馬、鈴木亮、丸山一雄、新槇幸彦
  • Organizer: 第31回 日本DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-07-02
• [Presentation] pDNA搭載Angiopep-2ペプチド修飾バブルリポソームの調製と機能評価 (2015)
  • Author(s): 髙橋葉子、根岸洋一、大阿久琴美、石田一馬、鈴木亮、丸山一雄、新槇幸彦
  • Organizer: 日本薬剤学会 第30年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎県長崎市）
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] pDNA搭載Angiopep-2ペプチド修飾バブルリポソームの脳組織への集積性評価 (2015)
  • Author(s): 髙橋葉子、根岸洋一、大阿久琴美、鈴木亮、丸山一雄、新槇幸彦
  • Organizer: 遺伝子・デリバリー研究会 第15回シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都薬科大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-05-01
• [Presentation] 脳標的指向性ペプチド修飾バブルリポソームの調製と組織内分布評価 (2014)
  • Author(s): 石田 一馬、髙橋 葉子、根岸 洋一、大阿久 琴美、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 脳標的指向性ペプチド修飾バブルリポソームの調製と基礎的検討 (2014)
  • Author(s): 大阿久 琴美、髙橋 葉子、根岸 洋一、石田 一馬、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 日本薬剤学会 第29年会
  • Place of Presentation: さいたま
  • Year and Date: 2014-05-20 – 2014-05-22
• [Presentation] 脳への標的指向性を有するバブル製剤開発に向けたペプチド修飾リポソームの調製と基礎的検討 (2014)
  • Author(s): 高橋 葉子、根岸 洋一、大阿久 琴美、石田 一馬、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] miRNA搭載型バブルリポソームと超音波照射併用による下肢虚血モデルへのmiR-126導入効果 (2013)
  • Author(s): 高橋 葉子、根岸 洋一、大阿久 琴美、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 日本薬剤学会第２８年会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] miRNAキャリアーとしてのカチオン性脂質含有バブルリポソームの調製と物性評価 (2013)
  • Author(s): 鵜飼 さおり、高橋 葉子、根岸 洋一、大阿久 琴美、菊池 太希、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 日本薬剤学会第２８年会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] miRNA搭載型バブルリポソームと超音波併用による新規血管新生療法の開発 (2013)
  • Author(s): 高橋 葉子、根岸 洋一、鵜飼 さおり、大阿久 琴美、鈴木 亮、丸山 一雄、 新槇 幸彦
  • Organizer: 第２９回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] Systemic delivery of miR-126 by miRNA-loaded Bubble liposomes for treatment of hindlimb ischemia (2013)
  • Author(s): Yoko Endo-Takahashi, Yoichi Negishi, Saori Ukai, Kotomi Ooaku, Norio Takagi, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama, Yukihiko Aramaki
  • Organizer: The 5th Asian Arden Conference
  • Place of Presentation: Nagoya
• [Presentation] 疾患モデルにおけるカチオン性脂質含有バブルリポソームの超音波造影剤および遺伝子キャリアーとしての有用性評価 (2013)
  • Author(s): 鈴木大地、髙橋葉子、根岸洋一、鵜飼さおり、大阿久琴美、鈴木亮、丸山一雄、新槇幸彦
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Novel transfection system with ultrasound and pDNA-loaded Bubble liposomes for angiogenic gene therapy via systemic injection (2012)
  • Author(s): Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Nakamura A, Suzuki D, Ukai S, Sugimoto K, Moriyasu F, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y
  • Organizer: The 4th Asian Conference on of Ultrasound
  • Place of Presentation: Seoul
• [Presentation] 血管新生遺伝子キャリアーとしてのpDNA搭載型カチオン性脂質含有バブルリポソームの開発 (2012)
  • Author(s): 髙橋 葉子、根岸 洋一、中村 有沙、鈴木 大地、鵜飼 さおり、高木 教夫、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 日本薬剤学会第27年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 正電荷脂質を用いたpDNA表面結合型バブルリポソームの遺伝子導入キャリアーとしての有用性評価 (2012)
  • Author(s): 中村 有沙、髙橋 葉子、根岸 洋一、鈴木 大地、鵜飼 さおり、高木 教夫、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 第28回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] カチオン性脂質含有バブルリポソームによる下肢虚血部位の超音波イメージングと遺伝子デリバリー (2012)
  • Author(s): 髙橋 葉子、根岸 洋一、中村 有沙、鈴木 大地、鵜飼 さおり、高木 教夫、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 遺伝子・デリバリー研究会第12回夏期セミナー
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] 全身投与を可能とする超音波応答性核酸搭載型バブルリポソームの開発
  • Author(s): 高橋 葉子、根岸 洋一、鈴木 亮、丸山 一雄、 新槇 幸彦
  • Organizer: 第２２回DDSカンファランス
  • Place of Presentation: 静岡
• [Presentation] miRNA搭載型バブルリポソームと超音波併用による虚血下肢の造影および治療効果
  • Author(s): 大阿久 琴美、高橋 葉子、根岸 洋一、鵜飼 さおり、石田 一馬、鈴木 亮、丸山 一雄、新槇 幸彦
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] miRNA搭載型バブルリポソームと超音波併用による虚血性疾患治療システムの開発
  • Author(s): 高橋 葉子、根岸 洋一、鵜飼 さおり、大阿久 琴美、杉本 勝俊、森安 史典、小田 雄介、鈴木 亮、丸山 一雄、 新槇 幸彦
  • Organizer: 第12回日本超音波治療研究会
  • Place of Presentation: 東京