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2011 Fiscal Year Annual Research Report

生体内輸送蛋白質を用いたドラッグデリバリーシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 21500428
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

乾 隆  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (80352912)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中嶋 秀満  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (30405360)
KeywordsDDS / 輸送蛋白質 / 難水溶性薬剤 / がん / 標的指向性 / SN-38
Research Abstract

本研究の目的は,難水溶性であるが故に開発から排除された薬剤を,輸送蛋白質であるリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)を用いて,体内輸送させることにより利用可能にすることである。本年度は,概ね研究実施計画に従い研究を遂行できた。平成22年度より実施している難水溶性抗癌剤のSN-38とL-PGDS複合体による担癌マウスにおける抗腫瘍効果の精度を上げると共に,プロトコルの改善と複合体投与濃度の修正を行った。新生血管の内皮細胞に発現する膜貫通蛋白質CD13を認識するAsn-Gly-Arg (NGR)をL-PGDSのN末端に導入した変異型L-PGDSとSN-38(K_d=40μM,結合比=1:2)との複合体を作製し,SN-38の溶液中濃度を測定したところ,2mM NGR-L-PGDS存在下で,PBS存在下と比較して300倍も高いことが判明した。また,SN-38/NGR-L-PGDS複合体をヒト大腸癌細胞株Colo201細胞移植ヌードマウスの静脈内に投与したところ,PBS投与群に比べて有意な抗腫瘍効果が観測された。これまで,SN-38は難水溶性のため,その誘導体のイリノテカン(CPT-11)が臨床に展開され,大腸癌,肺癌,卵巣癌等に用いられている。CPT-11は,体内でcarboxyl esterase (CE)によりSN-38に変換され抗腫瘍効果を発揮するが,その効果はSN-38に比べて遥かに低いこと,CE活性に個人差があること,重篤な下痢を引き起こすことから,より効率的で有効な抗腫瘍効果を得るためにはSN-38の直接利用が望まれていた。本研究成果は,L-PGDSを用いたDDSによる難水溶性抗癌剤の可溶化と標的指向性により,.in vivo抗癌効果を示した画期的な結果であり,新規抗癌剤SN-38/NGR-L-PGDS複合体として臨床応用への展開が期待される。

  • Research Products

    (22 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Prevention of paraquat-induced apoptosis in human neuronal SH-SY5Y cells by lipocalin-type prostaglandin D synthase2012

    • Author(s)
      Ko Fujimori, 他
    • Journal Title

      J.Neurochem.

      Volume: 120巻 Pages: 279-291

    • DOI

      10.1111/j.1471-4159.2011.07570.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel drug delivery system for poorly water-soluble drugs using lipocalin-type prostaglandin D synthase2012

    • Author(s)
      Ayano Fukuhara, 他
    • Journal Title

      J.Controll.Release.

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.12.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lipocalia-type prostaglandin D synthase protects against oxidative stress-induced neuronal cell death2012

    • Author(s)
      Ayano Fukuhara, 他
    • Journal Title

      Biochem J.

      Volume: 443巻 Pages: 75-84

    • DOI

      10.1042/BJ20111889

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR and CD analysis of an intermediate state in the thermal unfolding process of mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase2012

    • Author(s)
      Yuya Miyamoto, 他
    • Journal Title

      J.Biochem.

      Volume: 151巻 Pages: 335-342

    • DOI

      10.1093/jb/mvr140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A calorimetric approach with structure-based thermodynamics for molecular interactions2011

    • Author(s)
      Young-Ho Lee, 他
    • Journal Title

      Netsu Sokutei

      Volume: 38 Pages: 165-173

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 癌ターゲッティング機能を有するインテリジェント型薬剤輸送蛋白質を用いたSN-38のドラッグデリバリーシステム2011

    • Author(s)
      河野正樹, 福原彩乃, 山田晃平, 井上遥, 久米慧嗣, 城田涼子, 李映昊, 後藤祐児, 乾隆
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      20110922-23
  • [Presentation] 多次元NMR法を用いたヒト由来リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素と難水溶性薬剤NBQXとの相互作用解析2011

    • Author(s)
      宮本優也, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      20110922-20110923
  • [Presentation] 転移性腫瘍細胞を標的としたDDS材料のin vitroおよびin vivoにおける薬理活性2011

    • Author(s)
      児島千恵, 他
    • Organizer
      第33回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都府民総合交流プラザ京都テルサ(京都)
    • Year and Date
      2011-11-21
  • [Presentation] ウシ由来GMP reductaseの発現と機能解析2011

    • Author(s)
      篠原貴宏, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 樹状高分子を利用した新規擬似ペプチドの設計2011

    • Author(s)
      児島千恵, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] ヒト由来リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の脂溶性低分子に対する相互作用の熱力学的解析2011

    • Author(s)
      久米慧嗣, 他
    • Organizer
      BIA Symposium 2011~カイネティクス×サーモダイナミクス×構造情報~発展するBiophysical Interaction Analysis
    • Place of Presentation
      ホテルモンフトレグラスミア大阪(大阪)
    • Year and Date
      2011-09-20
  • [Presentation] ヒト由来リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素のフォールディング機構の解明2011

    • Author(s)
      久米慧嗣, 他
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫)
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] Characterization of Trypanosoma brucei IMP dehydrogenase2011

    • Author(s)
      Tomoaki Bessho, 他
    • Organizer
      The 25th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston Marriott Copley Place, Boston, USA
    • Year and Date
      2011-07-25
  • [Presentation] Drug Delivery System for Poorly Water-soluble Compounds Using Lipocalin Protein2011

    • Author(s)
      Ayano Fukuhara, 他
    • Organizer
      The 25th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston Marriott Copley Place, Boston, USA
    • Year and Date
      2011-07-25
  • [Presentation] Thermodynamics of Human Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase and Lipophilic Ligand Interaction2011

    • Author(s)
      Satoshi Kume, 他
    • Organizer
      The 25th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston Marriott Copley Place, Boston, USA
    • Year and Date
      2011-07-24
  • [Presentation] Structural analysis of human lipocalin-type prostaglandin D synthase complexed with NBQX by multi-dimensional NMR spectroscopy2011

    • Author(s)
      Yuya Miyamoto, 他
    • Organizer
      The 25th Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston Marriott Copley Place, Boston, USA
    • Year and Date
      2011-07-24
  • [Presentation] Protective effect of lipocalin-type prostaglandin D synthase against oxidative stress-induced cell death in SH-SY5Y cells2011

    • Author(s)
      Takashi Inui, 他
    • Organizer
      The 36^<th> FEBS Congress
    • Place of Presentation
      Centro Congressi Lingotto, Torino, Italy
    • Year and Date
      2011-06-27
  • [Presentation] 難水溶性薬物の経口投与におけるリポカリン蛋白質の効果2011

    • Author(s)
      福原彩乃, 久米慧嗣, 河野正樹, 人見麻衣, 李映昊, 後藤祐児, 中嶋秀満, 乾隆
    • Organizer
      第27回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] リポカリン蛋白質を用いた難水溶性薬剤に対するドラッグ・デリバリー・システムの開発2011

    • Author(s)
      福原彩乃, 中嶋秀満, 宮本優也, 久米慧嗣, 李映昊, 野田勝紀, 内山進, 西村重徳, 大久保忠恭, 後藤祐児, 乾隆
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Year and Date
      2011-06-08
  • [Book] 社会との垣根を越える大学の挑戦2011

    • Author(s)
      奥野武俊, 他
    • Total Pages
      343
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エヌ
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bioinfo.osakafu-u.ac.jp/~inuit/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] DDSカプセル用タンパク質およびそれを用いた薬剤とその調整方法2012

    • Inventor(s)
      乾隆
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許,特願2012-027389
    • Filing Date
      2012-02-10

URL: 

Published: 2013-06-26  

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