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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Organic-Inorganic Hybrid Nucleic Acid Delivery System Toward the NAFLD/NASH Treatment

Research Project

Project/Area Number 21K18064
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

中川 泰宏  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90831264)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywords水酸アパタイト / NASH / 免疫寛容
Outline of Annual Research Achievements

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)/非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は先進国における患者数増加が報告されており、進行すると肝硬変や肝臓がんを誘導する基礎疾患である。核酸医薬を用いた効果的NAFLD/NASH治療法の開発が期待されるが、現段階で十分な量の核酸医薬を肝実質細胞へと送達する技術は存在しない。肝臓に対する核酸送達担体として、肝実質細胞に特異的に取り込まれるガラクトース担持高分子材料が使用されているが、核酸の安定化が不十分である。そで申請者は、優れた核酸担持・エンドソーム脱出能を有する中空水酸アパタイト(HAp)ナノ粒子を、肝実質細胞特異性のあるガラクトースポリマーで被覆することで、ガラクトースポリマーの肝実質細胞特異性とHApの核酸担持・エンドソーム脱出能を両立した核酸医薬送達キャリアを作製できると考えた。具体的には、肝細胞に特異的に吸着・貪食されるガラクトースポリマーを粒径50 - 500 nm程度の中空HApナノ粒子に修飾することで、効果的な核酸医薬(IL-11 siRNA)の肝実質細胞への送達を目指した。
本研究では、様々な大きさの中空HApナノ粒子の合成を検討した。鋳型となる炭素ナノ球を、グルコースを用いた水熱合成法にて合成した。グルコース濃度、反応温度、反応時間が作製される炭素球の形態や粒径に与える影響を検討し、粒径200 nm - 5 um の範囲で炭素球を作製した。次に、作製した鋳型炭素球表面にHApを析出させ、鋳型炭素球を燃焼させることで中空HApナノ粒子の作製を試みた。リン酸水素二アンモニウム及び塩化カルシウムの濃度や、撹拌時間が中空HApナノ粒子の各パラメータに与える影響を評価した。中空HAp粒子を表面修飾するための高分子も合成し、吸着試験を行った。また、核酸医薬の吸着試験も行った。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Block catiomers with flanking hydrolyzable tyrosinate groups enhance <i>in vivo</i> mRNA delivery <i>via</i> π-π stacking-assisted micellar assembly2023

    • Author(s)
      Yang Wenqian、Miyazaki Takuya、Nakagawa Yasuhiro、Boonstra Eger、Masuda Keita、Nakashima Yuki、Chen Pengwen、Mixich Lucas、Barthelmes Kevin、Matsumoto Akira、Mi Peng、Uchida Satoshi、Cabral Horacio
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials

      Volume: 24 Pages: -

    • DOI

      10.1080/14686996.2023.2170164

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymeric micelles effectively reprogram the tumor microenvironment to potentiate nano-immunotherapy in mouse breast cancer models2022

    • Author(s)
      Panagi M, Mpekris F, Chen P, Voutouri C, Nakagawa Y, Martin J D., Hiroi T, Hashimoto H, Demetriou P, Pierides C, Samuel R, Stylianou A, Michael C, Fukushima S, Georgiou P, Papageorgis P, Papaphilippou P Ch., Koumas L, Costeas P, Ishii G, Kojima M, Kataoka K, Cabral H, Stylianopoulos T
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-34744-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] pH-responsive release of anesthetic lidocaine derivative QX-OH from mesoporous silica nanoparticles mediated by ester bonds2022

    • Author(s)
      Takahashi Ken、Nakagawa Yasuhiro、Sato Yu、Wakita Ryo、Shigeru Maeda、Ikoma Toshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Drug Delivery Science and Technology

      Volume: 78 Pages: 103977~103977

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2022.103977

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical Absorption Spectra of Star-Shaped Au-Ag Nanoparticles by Discrete Dipole Approximation Calculation Considering Highly Symmetrical Models2022

    • Author(s)
      Aida Yuta、Nakagawa Yasuhiro、Kishi Tetsuo、Ikoma Toshiyuki
    • Journal Title

      Plasmonics

      Volume: 18 Pages: 299~310

    • DOI

      10.1007/s11468-022-01764-y

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Study on the interaction of immune cells with apoptotic cell membrane mimetic surface2023

    • Author(s)
      Y. Nakagawa
    • Organizer
      1st Material Symbiosis International symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enhancement of Radiosensitization in Bi(III):Eu(III) co-substituted Hydroxyapatite Nanocrystals for Cancer Theranostics2023

    • Author(s)
      G. M. Quindoza, Y. Nakagawa and T. Ikoma
    • Organizer
      13 th Multidisciplinary International Student Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Morphological response of cells to geometrical confinement and mechanical stimuli2023

    • Author(s)
      Kun Fang, Stefan Muller, Motoki Ueda, Takashi Ushida, Toshiyuki Ikoma, Yoshihiro Ito
    • Organizer
      13 th Multidisciplinary International Student Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 星形Au-Agナノ粒子の光熱変換による 化学温熱併用がん治療に関する研究2023

    • Author(s)
      會田雄大, 中川泰宏, 岸哲夫, 生駒 俊之
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2023年年会
  • [Presentation] ガンマ線照射により銀ナノ粒子を担持させた アパタイト/コラーゲン複合多孔体の作製2023

    • Author(s)
      樋口 耀星、生駒 俊之、中川 泰宏
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2023年年会
  • [Presentation] 化学温熱併用がん治療を目指した光熱変換機能を有する 星形Au-Agナノ粒子の形態制御と表面修飾2023

    • Author(s)
      會田雄大, 中川泰宏, 岸哲夫, 生駒 俊之
    • Organizer
      2023年 第70回応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] Apoptotic Cell Membrane Mimetic Polymeric Particles for Microglial Immunoregulation2022

    • Author(s)
      Y. Nakagawa, J. Lee, Y. Liu, S. Abbasi, T. Hong, H. Cabra, S. Uchida, and *M. Ebara
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウィルス吸着表面の構築を目指したホウ素含有 リン酸ポリマーによる水酸アパタイト表面修飾2022

    • Author(s)
      中川 泰宏, 劉 宇涵, 生駒 俊之
    • Organizer
      第35回秋季シンポジウム
  • [Presentation] 物質共生の実現を目指した バイオ(ミメティック)ポリマーの設計2022

    • Author(s)
      中川 泰宏
    • Organizer
      第184 回東海高分子研究会講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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