in vivo共焦点顕微鏡システムによるドラッグデリバリーシステムの生体内評価

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21890051
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松本 有 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特任研究員 (80548553)
• Keywords: in vivoイメージング / 共焦点顕微鏡 / ナノデバイス / ドラッグデリバリーシステム / 生体内薬物動態

Research Abstract

平成21年4月に新規導入したNikon AlR高速共焦点顕微鏡システムを基盤としたin vivoイメージングへの応用に取り組んだ。顕微鏡の改造、小動物用マウントなど特注品の設計と改良、麻酔器や手術用実体顕微鏡など周辺機器の整備を次々と行い、in vivoイメージングに最適化したシステムを構築した。またモデルマウスの構築、マウスを長時間安定した麻酔をかける条件、観察対象となる臓器、組織の固定方法などの条件設定を行い、in vivoイメージングにおける技術的な課題を解決した。このin vivo共焦点顕微鏡システムを活用し、ドラッグデリバリーシステムの血中安定性、標的指向性、環境応答性、遺伝子発現、細胞内メカニズムなどの各項目について検討を行った。当研究室で開発しているナノミセル型ドラッグデリバリーシステムが血中で安定に存在し、標的細胞に取り込まれた後に内包薬剤を放出する様子を画像として捉えることに成功した。またカチオン性ポリマーとDNAの複合体は血中に投与された直後から凝集し、その凝集体は次々と血小板と付着するのに対して、生体適合性ポリエチレングリコールを外殻に持つミセルは血中で凝集せず、かつ血小板とも相互作用しないことを証明した。これらの得られた成果については招待講演を含む国内外の学会で発表し、かつ論文として公表した。In vivo共焦点顕微鏡はドラッグデリバリーシステムの開発だけでなく、細胞レベルでのin vivo観察が必要となる全ての診断、機能評価系に応用可能であり、その医学、医療全般に寄与する意義は大きい。

Research Products

• [Journal Article] In Situ Quantitative Monitoring of Polyplexes and Polyplex Micelles in the Blood Circulation Using Intravital Real-Time Confocal Laser Scanninng Microscopy (2011)
  • Author(s): Nomoto, T., Matsumoto, Y., Miyata, K., Oba, M., Fukushima, S., Nishiyama, N., Yamasoba, T., Kataoka, K.
  • Journal Title: J Control Release Volume: 印刷中(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 【透析医療と他科連携見逃しやすい疾患を中心に】耳鼻咽喉科高齢透析患者の平衡機能障害・難聴 (2011)
  • Author(s): 小嶋康隆、奥野妙子、松本有
  • Journal Title: 臨床透析 Volume: 27 Pages: 169-174
• [Journal Article] Improving drug potency and efficacy by nanocarrier-mediated subcellular targeting (2011)
  • Author(s): Murakami, M., Cabral, H., Matsumoto, Y., Wu, S., Kano, M.R., Yamori, T., Nishiyama, N., Kataoka, K.
  • Journal Title: Sci Transl Med Volume: 3 Pages: 64ra2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct and Instantaneous Observation of Intravenously Injected Substances USing Intravital Confocal Micro-Videography (2010)
  • Author(s): Matsumoto, Y., Nomoto, T., Cabrai, H., Matsumoto, Y., Watanabe, S., Christie, R.J., Miyata, K., Oba, M., Ogura, T., Yamasaki, Y., Nishiyama, N., Yamasoba, T., Kataoka, K.
  • Journal Title: Biomed. Opt. Express Volume: 1 Pages: 1209-1216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノバイオテクノロジーが先導する診断・治療イノベーション～超分子ナノデバイスによる薬物・遺伝子のピンポイントデリバリー～ (2010)
  • Author(s): 松本有、片岡一則
  • Journal Title: 耳鼻咽喉科展望 Volume: 53 Pages: 360-366
• [Presentation] Enhanced Transfection with Silica-coated Polycaiton-DNA Complexes (2011)
  • Author(s): Kanjiro Miyata, Takahiro Nomoto, Matsumoto Y., Makoto Oba, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: International Conference on Biomaterials Science 2011
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2011-03-18
• [Presentation] Intravital Confocal Micro-Videography (2011)
  • Author(s): 松本有
  • Organizer: International Conference on Biomaterials Science 2011
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] DACHPt-Loaded Micelles Circumvent the Cytoplasmic Detoxification Systems and Overcome Oxaliplatin Resistance in HT29 Human Cancer Cells (2011)
  • Author(s): Mami Murakami, Horacio Cabral, Yu Matsumoto, Shourong Wu, Takao Yamori, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] A Novel Light-responsive Polymeric Micelle Nanocarrier Possessing Two Compartments for the Dual Delivery System (2011)
  • Author(s): Takahiro Nomoto, Shigeto Fukushima, Michiaki Kumagai, Kanjiro Miyata, Yu Matsumoto, Makoto Oba, Woo-dong Jang, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: International Conference on Biomaterials Science 2011
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] Supramolecular Nano-Devices for siRNA Delivery (2011)
  • Author(s): R.James Christie, Kanjiro Miyata, Shigeto Fukushima, Yu Matsumoto, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: FIRST International Symposium Medical Innovation of 21st Century "Challenge for the State of the Art Medical System Driven by Nanobiotechnology"
  • Place of Presentation: Hitotsubashi Memorial Hall, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2011-01-18
• [Presentation] Development of Light-responsive Gene Delivery System Applying a Functionally Compartmentalized Nano Device (2011)
  • Author(s): Takahiro Nomoto, Shigeto Fukushima, Michiaki Kumagai, Kanjiro Miyata, Yu Matsumoto, Makoto Oba, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: FIRST International Symposium Medical Innovation of 21st Century "Challenge for the State of the Art Medical System Driven by Nanobiotechnology"
  • Place of Presentation: Hitotsubashi Memorial Hall, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2011-01-16
• [Presentation] Performance of Cell Surface Targeted Cross-linked Micelles for siRNA Delivery (2010)
  • Author(s): R.James Christe, Yu Matsumoto, Takahiro Nomoto, Shigeto Fukushima, Kanjiro Miyata, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: The Third International NanoBio Conference
  • Place of Presentation: ETH Zurich, Zurich, Switzerland
  • Year and Date: 20100824-20100827
• [Presentation] Enhanced Antitumor Activity of Proteasome Inhibitor MG132-loaded Polymeric Micelle Drug Carriers, Analyzed by In Vivo Real-Time Confocal Microangiography (2010)
  • Author(s): Yoko Matsumoto, Yu Matsumoto, Yuichiro Miyamoto, Horacio Cabral, Nobuhiro Nishiyama, Shunsuke Nakagawa, Tetsu Yano, Yuji Taketani, Kazunori Kataoka
  • Organizer: The Third International NanoBio Conference
  • Place of Presentation: ETH Zurich, Zurich, Switzerland
  • Year and Date: 20100824-20100827
• [Presentation] 表層をPEG化した光応答性三元系遺伝子ベクターの開発 (2010)
  • Author(s): 野本貴大、福島重人、熊谷康顕、宮田完二郎、松本有、アンワーアルニダ、堀江壮太、張祐銅、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 遺伝子デリバリー研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(北海道札幌市)
  • Year and Date: 20100602-20100603
• [Presentation] ABC型トリブロック共重合体を用いた光応答性遺伝子ベクターの開発 (2010)
  • Author(s): 野本貴大、福島重人、熊谷康顕、宮田完二郎、松本有、アンワーアルニダ、堀江壮太、張祐銅、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第59回高分子年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • Year and Date: 20100526-20100528
• [Presentation] 細胞内環境に応答する白金錯体制がん剤内包高分子ミセルの創製 (2010)
  • Author(s): 西山伸宏、村上真美、カブラルオラシオ、松本有、片岡一則
  • Organizer: 第59回高分子年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • Year and Date: 20100526-20100528
• [Presentation] 有機無機ハイブリッド型核酸デリバリーキャリアの開発 (2010)
  • Author(s): 宮田完二郎、松本有、大庭誠、野本貴大、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第19回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] 内包薬剤のコンパートメントを制御した光応答性遺伝子キャリアの構築 (2010)
  • Author(s): 野本貴大、福島重人、熊谷康顕、宮田完二郎、松本有、大庭誠、張祐銅、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島(広島県広島市)
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 高速共焦点顕微鏡システムを用いたリアルタイム生体内観察 (2010)
  • Author(s): 松本有
  • Organizer: ニコンイメージングラボ開設1周年記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所(東京都港区)
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] 初回手術の問題点をさぐる鼓室形成術再手術例から (2010)
  • Author(s): 奥野妙子、畑裕子、馬場美雪、松本有、小嶋康隆、田中友佳子
  • Organizer: 第20回日本耳科学会総会
  • Place of Presentation: ひめぎんホール(愛媛県松山市)
  • Year and Date: 2010-10-09
• [Presentation] 緊張部型真珠腫とアブミ骨病変 (2010)
  • Author(s): 田中友佳子、奥野妙子、畑裕子、小嶋康隆、松本有
  • Organizer: 第20回日本耳科学会総会
  • Place of Presentation: ひめぎんホール(愛媛県松山市)
  • Year and Date: 2010-10-09
• [Presentation] 先天性真珠腫の統計 (2010)
  • Author(s): 小嶋康隆、奥野妙子、田中友佳子、松本有、畑裕子、井之口豪
  • Organizer: 第20回日本耳科学会総会
  • Place of Presentation: ひめぎんホール(愛媛県松山市)
  • Year and Date: 2010-10-09
• [Presentation] シリカ被覆ポリイオンコンプレックスの調製と核酸デリバリーへの展開 (2010)
  • Author(s): 宮田完二郎、武元宏泰、野本貴大、松本有、大庭誠、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 59回高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道札幌市)
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] Intravital confocal microscopyによるDDS追跡 (2010)
  • Author(s): 松本有
  • Organizer: 遺伝子・デリバリー研究会第10回夏期セミナー
  • Place of Presentation: 琵琶湖ホテル(滋賀県大津市)
  • Year and Date: 2010-09-01
• [Presentation] Intravital Real-Time Confocal Microangiography (2010)
  • Author(s): Yu Matsumoto, Takahiro Nomoto, Horacio Cabral, Kanjiro Miyata, Makoto Oba, R.James Christie, Sumiyo Watanabe, Yoko Matsumoto, Tadayoshi Ogura, Yuichi Yamasaki, Nobuhiro Nishiyama, Tatsuya Yamasoba, Kazunori Kataoka
  • Organizer: The Third International NanoBio Conference
  • Place of Presentation: ETH Zurich, Zurich, Switzerland
  • Year and Date: 2010-08-27
• [Presentation] Development of advanced polymer-based nanodevices for nucleic acids delivery (2010)
  • Author(s): Kanjiro Miyata, Takahiro Nomoto, Hiroyasu Takemoto, Hyun Jin Kim, Yu Matsumoto, Makoto Oba, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • Organizer: 240th ACS National Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2010-08-22
• [Presentation] ポリイオンコンプレックスのシリカコーティングと遺伝子デリバリーへの応用 (2010)
  • Author(s): 宮田完二郎、大庭誠、松本有、野本貴大、片岡一則
  • Organizer: 第39回医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学先端科学技術研究センター(東京都文京区)
  • Year and Date: 2010-07-26
• [Presentation] 高分子を基盤とする遺伝子キャリアのシリカコーティングとその機能評価 (2010)
  • Author(s): 宮田完二郎、大庭誠、松本有、野本貴大、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第26回DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 高分子ミセルを利用した細胞内薬物分布の時空間制御に基づく耐性がんの克服 (2010)
  • Author(s): 西山伸宏、村上真美、カブラルオラシオ、松本有、片岡一則
  • Organizer: 第26回DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] シスプラチン内包高分子ミセルによる内耳障害軽減効果 (2010)
  • Author(s): 馬場美雪、松本有、Cabral Horacio、西山伸宏、片岡一則、山岨達也
  • Organizer: 第111回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Remarks]
  • URL: http://stm.sciencemag.org/content/3/64/64ra2
• [Remarks]
  • URL: http://www.opticsinfobase.org/boe/abstract.cfm?uri=boe-1-4-1209
• [Remarks]
  • URL: http://scienceportal.jp/today/100409_art.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/
• [Patent(Industrial Property Rights)] イミノチオレインN置換構造を含むカチオン性高分子を用いた核酸封入高分子ミセルの調製と組織特異的核酸デリバリーへの応用 (2011)
  • Inventor(s): 片岡一則、ロナルドジェイムズクリスティ、西山伸宏、宮田完二郎、福島重人、松本有、野本貴大、加藤泰己
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学
  • Industrial Property Number: 2011 006318
  • Filing Date: 2011-01-14
• [Patent(Industrial Property Rights)] 複合体微粒子およびその製造方法、ならびに該複合体微粒子を用いた薬学組成物 (2011)
  • Inventor(s): 片岡一則、宮田完二郎、西山伸宏、大庭誠、山崎裕一、須磨知也、ノバグダ、武元宏泰、松本有、野本貴大
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学
  • Industrial Property Number: PCT/JP2011/052081
  • Filing Date: 2011-02-02