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2013 Fiscal Year Annual Research Report

診断と治療の両機能を有するナノバブルリポソームを用いる次世代超音波がん治療

Research Project

Project/Area Number 23300192
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

丸山 一雄  帝京大学, 薬学部, 教授 (30130040)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 秀依  帝京大学, 薬学部, 教授 (10266348)
小田 雄介  帝京大学, 薬学部, 助手 (80505941)
鈴木 亮  帝京大学, 薬学部, 准教授 (90384784)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords超音波 / バブルリポソーム / 低侵襲治療 / セラノスティクス
Research Abstract

診断と治療の機能を有するナノバブルリポソームの開発を行い、担がんマウスで、造影超音波照射によるがん組織の新生血管造影と治療超音波照射による温熱療法を検討した。より安定なバブルリポソームを得るため、フルオラスケミストリーに着目し、封入される超音波造影パーフルオロペンタンガスと親和性のあるフッ素をバブルリポソームのリン脂質に導入することを試みた。FCH2(CH2)16COOHを合成し、これをグリセロール骨格にエステル結合させてフッ素含有のホスファチジルコリンF-DPPCを合成した。DSPC:DSPE-PEG2k-OMe:F-DPPC = 93 : 6:1からなるリポソーム懸濁液とパーフルオロペンタンを混合し、密封チューブ式ホモジナイザーを用いてバブルリポソームを調製した。F-DPPCの存在でパーフルオロペンタンの封入率が高まり、平均粒径約500nmのバブル製剤が調製できた。本方法は、本研究で見出した新しい調製法で、調製容器はオートクレーブ可能であり、クリーン・ベンチ内で無菌的に調製可能である。
B16/BL6細胞を移植した担がんマウスを用い、バブルリポソームを用いた腫瘍血管イメージングと温熱療法の可能性について検討した。担がんマウスにバブルリポソームを尾静注し、超音波造影を行ったところ、バブルリポソームは腫瘍内部を複雑に分岐していく細い腫瘍血管を連続性良く描写可能で、腫瘍血管造影剤として機能した。超音波造影を確認しながら治療超音波照射を行い、がん組織内の温度上昇を評価したところ、がん組織内温度が約 44 ℃に達し、顕著ながん細胞の増殖抑制効果が認められた。治療直後のがん組織を顕微鏡観察したところ、がん細胞の壊死領域が認められた。バブルリポソームと超音波の併用は、HIFUより低強度の超音波照射で、バブルリポソームが分布している領域のがん細胞を傷害可能な方法として有用である。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of active control of Bubble liposomes in a bifurcated flow under various ultrasound conditions2014

    • Author(s)
      Ren Koda, Jun Koido, Naoto Hosaka, Shinya Onogi, Takashi Mochizuki, Kohji Masuda, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 3 Pages: 21-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combination of Bubble liposomes and high-intensity focused ultrasound (HIFU) enhanced antitumor effect by tumor ablation2014

    • Author(s)
      Nobuhito Hamano, Yoichi Negishi, Kyohei Takatori, Yoko Endo-Takahashi, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama, Takuro Niidome, Yukihiko Aramaki
    • Journal Title

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 37(1) Pages: 174-177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrasound-mediated Gene Delivery Systems by AG73-modified Bubble Liposomes.2013

    • Author(s)
      Yoichi Negishi, Yuka Tsunoda, Nobuhito Hamano, Daiki Omata, Yoko Endo-Takahashi, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama, Motoyoshi Nomizu, and Yukihiko Aramaki.
    • Journal Title

      Biopolymers

      Volume: 100 Pages: 402-407

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of anionic bubble lipopolyplexes for efficient and safe gene transfection with ultrasound exposure in mice2013

    • Author(s)
      Tomoaki Kurosaki, Shigeru Kawakami, Yuriko Higuchi, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama, Hitoshi Sasaki, Fumiyoshi Yamashita, and Mitsuru Hashida
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 176 Pages: 24-34

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel strategies for ultrasound diagnostics and therapeutics by micro/nanobubbles.2013

    • Author(s)
      RYO SUZUKI, YUSUKE ODA, DAIKI OMATA, YOSHIKAZU SAWAGUCHI, MUTSUMI SEKI, HITOSHI URUGA, TOMOYUKI NAOI, YOICHI NEGISHI, KAZUO MARUYAMA.
    • Journal Title

      Thermal Medicine

      Volume: 29 Pages: 37-46

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超音波セラノスティクスシステムの開発2013

    • Author(s)
      丸山一雄
    • Organizer
      第16回ヒューマンサイエス総合研究ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20131225-20131226
    • Invited
  • [Presentation] Ultrasound Theranostics with Bubble Liposomes2013

    • Author(s)
      Kazuo Maruyama
    • Organizer
      6th ILS conference
    • Place of Presentation
      University of London, London
    • Year and Date
      20131214-20131217
    • Invited
  • [Presentation] Development of Selective Gene Delivery System for Brain by Bubble Liposomes and Ultrasound2013

    • Author(s)
      Daiki Omata, Ryo Suzuki, Yusuke Oda, Yoshikazu Sawaguchi, Yoichi Negishi, Kazuo Maruyama
    • Organizer
      Asian Federation for Pharmaceutical Sciences Conference2013 (AFPS2013)
    • Place of Presentation
      Jeju, Republic of Korea
    • Year and Date
      20131120-20131122
  • [Presentation] 超音波セラノスティクス2013

    • Author(s)
      丸山一雄
    • Organizer
      日本超音波医学会第86 回学術集会
    • Place of Presentation
      グランキューブ大阪、大阪
    • Year and Date
      20130524-20130526
    • Invited
  • [Presentation] 超音波セラノスティクス(THERANOSTICS)

    • Author(s)
      丸山一雄
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー研究会第13回シンポジウム
    • Place of Presentation
      帝京大学、東京
    • Invited
  • [Book] Bio-Nanotechnology: A revolution in food, biomedical and health sciences2013

    • Author(s)
      Ultrasound-Mediated Delivery Systems Using Nano/Microbubbles or Bubble Liposomes
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      Jhon Whily & Sons Ltd
  • [Book] 応用が拡がるDDS ―人体環境から農業・家電までー2013

    • Author(s)
      鈴木亮、小田雄介、小俣大樹、澤口能一、丸山一雄
    • Total Pages
      800
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス

URL: 

Published: 2015-05-28  

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