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2012 Fiscal Year Research-status Report

超音波を利用した非侵襲的な脳内への薬物デリバリー技術の構築

Research Project

Project/Area Number 23500567
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

鈴木 亮  帝京大学, 薬学部, 准教授 (90384784)

Keywords脳 / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / リポソーム
Research Abstract

本研究の目的は、バブルリポソームと超音波照射の併用による脳内への薬物・遺伝子デリバリー法を確立することである。そのなかで、昨年度までに、バブルリポソームと超音波照射の併用での脳組織に対する傷害性評価と傷害性の低い超音波照射条件の最適化を行った。その検討において、超音波照射強度 1.2 W/cm2 、超音波照射時間 1分が脳傷害を誘導しない上限の超音波照射条件であることが明らかとなった。そこで、本年度はこの超音波照射条件での脳内への遺伝子デリバリーおよび脳内での遺伝子発現部位についてβ-ガラクトシダーゼ発現プラスミドDNAを用い検討した。その結果、脳全体で発現が確認できた。特に海馬や視床において強い発現が認められた。
このバブルリポソームの製剤化を考えた場合、長期保存に耐えうる製剤化が必要となる。一般にマイクロバブルは凍結乾燥製剤となっているため、バブルリポソームに関しても凍結乾燥製剤として保存安定性を確保することが可能になると思われる。
そこで本年度は、バブルリポソームの凍結乾燥製剤化の可能性について検討した。リポソームの凍結乾燥に利用されているショ糖溶液にバブルリポソームを懸濁して凍結乾燥したところ、きれいな凍結乾燥ケーキが作成できた。また、これを復水したところ凍結乾燥前とほぼ同等の粒子径およびガス保持量のバブルリポソームになることが明らかとなった。このことから、バブルリポソームの凍結乾燥製剤化が可能であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の計画は、昨年度設定された超音波照射条件での脳内への遺伝子導入における遺伝子導入部位の特定およびバブルリポソームの安定保存を可能とする製剤の開発であった。今回の検討で、脳内の遺伝子導入部位の特定および凍結乾燥製剤化が可能となったため、当初の目標をほぼ達成できたものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

本年度の検討では、βガラクトシダーゼ発現プラスミドDNAを利用して脳内に超音波を用いて遺伝子導入を行った。この時、脳全体での発現が認められ、特に海馬や視床での発現が高かった。今回の遺伝子導入では、一般的に考えると脳の血管内皮細胞に主に遺伝子が導入されると考えられる。そこで、今後は海馬や視床のどの細胞に遺伝子が導入されているのかを免疫染色などを併用して遺伝子発現細胞の同定を行う。また、バブルリポソームの凍結乾燥製剤化が可能となったので、実際に保存安定性などの評価を行う。これらのデータを集積し、最終的に脳内への超音波デリバリーに最適なバブルリポソーム製剤に仕上げていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度は細胞内への遺伝子導入効率を評価するためにサーマルサイクラーを購入し、遺伝子導入量の定量を行う。このサーマルサイクラ―を購入するため、本年度の研究費を一部繰り越した。さらに、次年度は脳内の細胞を免疫染色し細胞の特定をおこなうため、実験動物の購入や免疫染色用の抗体を購入する予定である。凍結乾燥製剤に関する検討では、凍結乾燥に必要なバイアルなどの消耗品を購入する。また、当該研究分野の最新情報の収集および意見交換のため、関連学会で研究成果を公表するために旅費を計上する。

  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] AG73-modified Bubble liposomes for targeted ultrasound imaging of tumor neovasculature.2013

    • Author(s)
      Negishi Y, Hamano N, Tsunoda Y, Oda Y, Choijamts B, Endo-Takahashi Y, Omata D, Suzuki R, Maruyama K, Nomizu M, Emoto M, Aramaki Y.
    • Journal Title

      Biomaterials.

      Volume: 34 Pages: 501-507

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2012.09.056.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The development of an ultrasound-mediated nucleic acid delivery system for treating muscular dystrophies2012

    • Author(s)
      Negishi Y, Hamano N, Shiono H, Akiyama S, Endo-Takahashi Y, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y.
    • Journal Title

      薬学雑誌

      Volume: 132 Pages: 1383-1388

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CXCL17 expression by tumor cells recruits CD11b+Gr1 high F4/80- cells and promotes tumor progression.2012

    • Author(s)
      Matsui A, Yokoo H, Negishi Y, Endo-Takahashi Y, Chun NA, Kadouchi I, Suzuki R,Maruyama K, Aramaki Y, Semba K, Kobayashi E, Takahashi M, Murakami T.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 7 Pages: e44080

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0044080.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systemic delivery systems of angiogenic gene by novel bubble liposomes containing cationic lipid and ultrasound exposure.2012

    • Author(s)
      Negishi Y, Endo-Takahashi Y, Matsuki Y, Kato Y, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y.
    • Journal Title

      Mol Pharm.

      Volume: 9 Pages: 1834-1840

    • DOI

      10.1021/mp200554c.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective gene transfer to the retina using intravitreal ultrasound irradiation.2012

    • Author(s)
      Sonoda S, Tachibana K, Yamashita T, Shirasawa M, Terasaki H, Uchino E, Suzuki R, Maruyama K, Sakamoto T.
    • Journal Title

      J Ophthalmol.

      Volume: 2012 Pages: 412752

    • DOI

      10.1155/2012/412752.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of Ca2+ and ATP in enhanced gene delivery by bubble liposomes and ultrasound exposure.2012

    • Author(s)
      Omata D, Negishi Y, Yamamura S, Hagiwara S, Endo-Takahashi Y, Suzuki R, Maruyama K, Nomizu M, Aramaki Y.
    • Journal Title

      Mol Pharm.

      Volume: 9 Pages: 1017-1023

    • DOI

      10.1021/mp200606d.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced gene delivery using Bubble liposomes and ultrasound for folate-PEG liposomes.2012

    • Author(s)
      Omata D, Negishi Y, Hagiwara S, Yamamura S, Endo-Takahashi Y, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y.
    • Journal Title

      J Drug Target.

      Volume: 20 Pages: 355-363

    • DOI

      10.3109/1061186X.2012.660162.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient suppression of murine intracellular adhesion molecule-1 using ultrasound-responsive and mannose-modified lipoplexes inhibits acute hepatic inflammation.2012

    • Author(s)
      Un K, Kawakami S, Yoshida M, Higuchi Y, Suzuki R, Maruyama K, Yamashita F,Hashida M.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 56 Pages: 259-269

    • DOI

      10.1002/hep.25607.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prophylactic immunization with Bubble liposomes and ultrasound-treated dendritic cells provided a four-fold decrease in the frequency of melanoma lung metastasis.2012

    • Author(s)
      Oda Y, Suzuki R, Otake S, Nishiie N, Hirata K, Koshima R, Nomura T, Utoguchi N, Kudo N, Tachibana K, Maruyama K.
    • Journal Title

      J Control Release.

      Volume: 160 Pages: 362-366

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.12.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient siRNA delivery using novel siRNA-loaded Bubble liposomes and ultrasound.2012

    • Author(s)
      Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Kato Y, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y.
    • Journal Title

      Int J Pharm.

      Volume: 422 Pages: 504-409

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2011.11.023.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene delivery system involving Bubble liposomes and ultrasound for the efficient in vivo delivery of genes into mouse tongue tissue.2012

    • Author(s)
      Sugano M, Negishi Y, Endo-Takahashi Y, Suzuki R, Maruyama K, Yamamoto M, Aramaki Y.
    • Journal Title

      Int J Pharm.

      Volume: 422 Pages: 332-337

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2011.11.001.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナノテクノロジーが拓く新たな超音波診断・治療技術2013

    • Author(s)
      鈴木 亮、小田雄介、小俣大樹、澤口能一、丸山一雄
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130328-20130330
    • Invited
  • [Presentation] ナノバブルを利用した超音波がん治療と免疫療法の併用による低侵襲的がん治療法の構築に関する基礎的検討2012

    • Author(s)
      鈴木 亮、小田雄介、小俣大樹、澤口能一、丸山一雄
    • Organizer
      日本超音波治療研究会
    • Place of Presentation
      宮崎
    • Year and Date
      20121116-20121118
  • [Presentation] Toward “theranostics” with ultrasound technology2012

    • Author(s)
      Ryo Suzuki, Yusuke Oda, Kazuo Maruyama
    • Organizer
      中華民国超音波医学会
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      20121019-20121022
    • Invited
  • [Presentation] バブルリポソームと超音波を併用したがん組織への遺伝子デリバリー2012

    • Author(s)
      鈴木 亮,小田雄介,小俣大樹,澤口能一,根岸洋一,丸山一雄
    • Organizer
      遺伝子デリバリー研究会・アンチセンス研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20120924-20120926
  • [Presentation] ナノ気泡と超音波照射の併用による遺伝子送達法を利用したがん遺伝子治療2012

    • Author(s)
      鈴木 亮、丸山一雄
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] Assessment of antigen delivery directly into cytosol of dendritic cells by the combination of liposomal bubbles and ultrasound2012

    • Author(s)
      Ryo Suzuki, Yusuke Oda, Daiki Omata, Yoshikazu Sawaguchi, Tomoyuki Naoi, Kazuo Maruyama
    • Organizer
      World molecular imaging congress 2012
    • Place of Presentation
      ダブリン(アイルランド)
    • Year and Date
      20120906-20120909
  • [Presentation] Enhancement of anti-tumor effect by the combination of ultrasound mediated mild hyperthermia and immunotherapy2012

    • Author(s)
      Ryo Suzuki, Yusuke Oda, Daiki Omata, Yoshikazu Sawaguchi, Kazuo Maruyama
    • Organizer
      the 11th International Congress of Hyperthermic Oncology and the 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20120829-20120831
  • [Presentation] リポソーム技術を駆使した超音波DDSの開発2012

    • Author(s)
      鈴木 亮
    • Organizer
      日本DDS学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20120704-20120705
    • Invited
  • [Presentation] Effective gene delivery system with sonoporation for cancer gene therapy2012

    • Author(s)
      Ryo Suzuki, Yusuke Oda, Norihito Nishiie, Shota Otake, Risa Koshima, Naoki Utoguchi,Yoichi Negishi, Shinsaku Nakagawa, Kazuo Maruyama
    • Organizer
      ASGCT 15th Annual Meeting 2012
    • Place of Presentation
      フィラデルフィア(米国)
    • Year and Date
      20120518-20120520
  • [Presentation] バブルリポソームと超音波の併用によるがん温熱療法と免疫系の関係

    • Author(s)
      鈴木 亮、小田雄介、小俣大樹、澤口能一、丸山一雄
    • Organizer
      第5回マイクロバブルと超音波の相互作用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 樹状細胞がん免疫療法における超音波抗原デリバリー法の有用性評価

    • Author(s)
      鈴木 亮、小田雄介、小俣大樹、澤口能一、丸山一雄
    • Organizer
      第4回超音波分子診断治療研究会
    • Place of Presentation
      福岡
  • [Remarks] 帝京大学薬学部

    • URL

      http://www.pharm.teikyo-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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