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2017 Fiscal Year Annual Research Report

診断分子と治療分子を搭載したセラノスティック型ナノDDSの創製

Research Project

Project/Area Number 16F16407
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

西山 伸宏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MOHAMED AZIZ  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-11-07 – 2019-03-31
Keywordsドラッグデリバリーシステム / ナノ粒子 / イメージング / セラノスティック
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、がんの根治を目指し、がん組織をイメージングにより的確に診断し、治療を行うことができるナノ粒子型DDSの開発を行っている。本年度は、ナノ粒子型DDSのシェル構築法に関する研究を進めた。具体的には、ポリエチレングリコール(PEG)に加えて、当研究室において独自に開発した腫瘍内pHに応答して電荷的中性からカチオン性に変化する双性イオン型ポリマーおよびpH非応答性の双性イオン型ポリマーを金コロイド表面に導入し、シェルのポリマー密度が同程度のナノ粒子を構築した。このポリマー修飾金コロイドをマウスに投与したところ、PEG修飾金コロイドは肝臓、脾臓へと集積し、速やかに血中から消失したが、双性イオン型ポリマー修飾金コロイドはpH応答性の有無に拘わらず、肝臓、脾臓への集積を示さず、極めて優れた血中滞留性を示した。以上のように、がんイメージングのためのナノ粒子のシェルの最適化を行うことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初計画に従って、がんの診断・治療のためのナノ粒子の開発を進めることができた。ナノ粒子の診断・治療への展開に関しては、当初計画よりも遅れているが、高性能の新規シェルの開発に成功しており、今後は効率的に進めることができるものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

双性イオン型ポリマーを修飾した金コロイドの固形がんへの集積を評価する。がん組織はWarburg効果によって低pH環境となっていることが知られており、pH応答性ポリマー修飾金コロイドは高いがん集積性およびがん選択性を示すことが期待される。今後の計画としては、固形がん集積性を明らかにした上で、がんの診断・治療(セラノスティック)へと展開する予定である。

  • Research Products

    (26 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An ethylenediamine-based switch to control the polyzwitterion charge at tumorous pH for effective tumor accumulation of coated nanomaterials2018

    • Author(s)
      A.-H. Ranneh, H. Takemoto, S. Sakuma, A. Awaad, T. Nomoto, Y. Mochida, M. Matsui, K. Tomoda, M. Naito, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 57 Pages: 5057-5061

    • DOI

      10.1002/anie.201801641

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glycaemic control boosts glucosylated nanocarrier crossing the BBB into the brain2017

    • Author(s)
      Miyata, S. Uchida, K. Nishina, K. Osada, K. Itaka, N. Nishiyama, H. Mizusawa, T. Yamasoba, T. Yokota, K. Kataoka
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 8 Pages: 1001

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00952-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sonodynamic therapy based on combined use of low dose administration of epirubicin-incorporating drug delivery system and focused ultrasound2017

    • Author(s)
      M. Maeda, Y. Muragaki, J. Okamoto, S. Yoshizawa, N. Abe, H. Nakamoto, H. Ishii, K. Kawabata, S. Umemura, N. Nishiyama, K. Kataoka, H. Iseki
    • Journal Title

      Ultrasound Med. Biol.

      Volume: 43 Pages: 2295-2301

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2017.06.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] cRGD peptide installation on cisplatin-loaded nanomedicines enhances efficacy against locally advanced head and neck squamous cell carcinoma bearing cancer stem-like cells2017

    • Author(s)
      K. Miyano, H. Cabral, Y. Miura, Y. Matsumoto, Y. Mochida, H. Kinoh, K. Iwata, O. Nagato, H. Saya, N. Nishiyama, K. Kataoka, T. Yamasoba
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 261 Pages: 275-286

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.06.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] cRGD peptide-installed epirubicin-loaded polymeric micelles for effective targeted therapy against brain tumors2017

    • Author(s)
      S. Quader, X. Liu, Y. Chen, P. Mi, T. Chida, T. Ishii, Y. Miura, N. Nishiyama, H. Cabral, K. Kataoka
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 258 Pages: 56-66

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.04.033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Silencing PRDM14 expression by an innovative RNAi therapy inhibits stemness, tumorigenicity, and metastasis of breast cancer2017

    • Author(s)
      H. Taniguchi, D. Hoshino, C. Moriya, H. Zembutsu, N. Nishiyama, H. Yamamoto, K. Kataoka, K. Imai
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 8 Pages: 46856-46874

    • DOI

      10.18632/oncotarget.16776

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engineering tumour cell-binding synthetic polymers with sensing dense transporters associated with aberrant glutamine metabolism2017

    • Author(s)
      N. Yamada, Y. Honda, H. Takemoto, T. Nomoto, M. Matsui, K. Tomoda, M. Konno, H. Ishii, M. Mori, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 7 Pages: 6077

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06438-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Block copolymer-boron cluster conjugate for effective boron neutron capture therapy of solid tumors2017

    • Author(s)
      P. Mi, H. Yanagie, N. Dewi, H.-C. Yen, X. Liu, M. Suzuki, Y. Sakurai, K. Ono, H. Takahashi, H. Cabral, K. Kataoka, N. Nishiyama
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 254 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.03.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multilayered polyion complexes with dissolvable silica layer covered by controlling densities of cRGD-conjugated PEG chains for cancer-targeted siRNA delivery2017

    • Author(s)
      M. Naito, R, Azuma, H. Takemoto, M. Hori, N. Yoshinaga, S. Osawa, R. Kamegawa, H.J. Kim, T. Ishii, N. Nishiyama, K. Miyata, K. Kataoka
    • Journal Title

      J. Biomater. Sci. Polym. Ed.

      Volume: 28 Pages: 1109-1123

    • DOI

      10.1080/09205063.2017.1301775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of PRDM14 expression in pancreatic cancer suppresses cancer stem-like properties and liver metastasis in mice2017

    • Author(s)
      C. Moriya, H. Taniguchi, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka, K. Imai
    • Journal Title

      Carcinogenesis

      Volume: 38 Pages: 638-648

    • DOI

      10.1093/carcin/bgx040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional polymer-based siRNA delivery carrier that recognizes site- specific biosignals2017

    • Author(s)
      H. Takemoto, N. Nishiyama
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 267 Pages: 90-99

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.09.005

  • [Presentation] Development of Smart Nanodiagnostics for Targeted Cancer Therapy2018

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第2回MRIアライアンス国際シンポジウム2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Novel design of glutamine-derived polymer with a high affinity to cancer cells based on aberrant glutamine metabolism2017

    • Author(s)
      Yuto Honda, Naoki Yamada, Hiroyasu Takemoto, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Nobuhiro Nishiyama
    • Organizer
      253rd American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] がん特異的代謝に着想した外殻にグルタミンを有する高分子ミセルの開発2017

    • Author(s)
      真貝太規、山田直生、武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • Organizer
      第66回高分子年次大会
  • [Presentation] 腫瘍内pHに応答する双性イオン型ポリマーの設計とDDS応用-ベタイン内アニオン性基の影響-2017

    • Author(s)
      左久間隼矢、Abdul-Hackam RANNEH, 武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • Organizer
      第66回高分子年次大会
  • [Presentation] Design of synthetic polymer toward achieving a selective high affinity to tumor cells by interacting with dense glutaminolysis-related transporters2017

    • Author(s)
      Naoki Yamada, Yuto Honda, Hiroyasu Takemoto, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Nobuhiro Nishiyamam
    • Organizer
      第66回高分子年次大会
  • [Presentation] 革新的オリゴ核酸送達システムの実現に向けた材料設計2017

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] Design of functional polymers for cancer diagnosis and therapy2017

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      化学系学協会東北大会 高分子コロキウム
    • Invited
  • [Presentation] がん代謝に着想した表層にグルタミンを有する高分子ミセル型薬物送達システムの開発2017

    • Author(s)
      真貝 太規、山田直生, 武元宏泰, 野本貴大, 松井誠, 友田敬士郎, 西山伸宏
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 腫瘍指向性ステルス高分子の開発とDDS への応用-ベタイン構造内アニオン性基の影響-2017

    • Author(s)
      左久間隼矢、Abdul-Hackam RANNEH, 武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 光増感剤結合型高分子における多岐環状RGDペプチドの腫瘍集積性と腫瘍内分布への効果の検討2017

    • Author(s)
      Dou Xuebo、野本貴大、武元宏泰、松井 誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 機能性高分子を利用した核酸医薬送達システムの開発2017

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      創薬薬理フォーラム 第25回シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Design of functional polymers for smart nanomedicine2017

    • Author(s)
      Nobuhiro Nishiyama
    • Organizer
      5th International Symposium on Smart Biomaterials
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] スマート機能型DDSのための機能性高分子設計2017

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      高分子学会関東支部 バイオと科学の融合領域
    • Invited
  • [Presentation] がん選択的に相互作用するグルタミン担持高分子の創製と機能評価2017

    • Author(s)
      山田直生, 本田雄士,武元宏泰,野本貴大,松井 誠,友田敬士郎,西山伸宏
    • Organizer
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Remarks] 東京工業大学 化学生命科学研究所 西山研究室

    • URL

      http://www.bmw.res.titech.ac.jp

URL: 

Published: 2018-12-17  

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