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2012 Fiscal Year Annual Research Report

分子進化工学手法を駆使した毒素中和型アルブミンによるハイブリッド血液浄化法の開発

Research Project

Project/Area Number 23659088
Research InstitutionSojo University

Principal Investigator

小田切 優樹  崇城大学, 薬学部, 教授 (80120145)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸山 徹  熊本大学, 薬学部, 教授 (90423657)
渡邊 博志  熊本大学, 薬学部, 准教授 (70398220)
Keywordsアルブミン / 血液浄化法 / 分子進化工学 / 毒性中和 / ハイブリッド
Research Abstract

本研究は、我々がヒト血清アルブミン(HSA)用に改良したファージ表面提示方法を駆使して、病原毒素に対して優れた結合能を有するHSA変異体を創製するとともに、低分子毒素中和(不活性)型HSAはアルブミン透析へ、アミロイド中和型HSAの場合はカラム吸着療法へと応用することで、毒素の体外除去を促進することが可能な革新的血液浄化法の開発を目的として実施した。
平成24年度は平成23年度の成果に基づき検討して以下の知見を得た。
<1)HSA変異体と標的毒素の結合性評価> HSA変異体と各種標的毒素との結合性を表面プラズモン共鳴法(Biacore)、等温滴定型熱量計(ITC)により評価し、結合パラメータ(結合サイト数、結合定数)を算出した。さらに、両者の結合を我々と研究支援者であるCurry博士が開発したドッキングシミュレーションにより確認した。なお、各種毒素に対して5~10倍以上の親和性を有するHSA変異体を見出すことができた。
<2)アルブミン透析による低分子毒素の除去効率の評価> 低分子毒素の場合、in vitro 透析装置の血漿側と透析液側に、野生型HSA と 1)で選別されたHSA変異体をそれぞれ存在させ、標的毒素を単独あるいは複数組み合わせて血漿側に添加し、閉鎖系のアルブミン透析を施行した後、毒素の除去効率を見積もり、両HSAの結果を比較して有用性を評価した。
<3)小動物を対象としたアルブミン透析による低分子毒素の除去能評価> 肝疾患毒素に対しては高ビリルビン血症ラットを用いてin vivoアルブミン透析を行い、野生型 HAS と毒素中和型HASの除去効率を算出し、両者を比較検討することで有効性を評価した。

  • Research Products

    (38 results)

All 2013 2012

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] S-nitrosated α-1-acid glycoprotein kills drug-resistant bacteria and aids survival in sepsis.2013

    • Author(s)
      Watanabe K, Ishima Y, Akaike T, Sawa T, Kuroda T, Ogaw a W, Watanabe H, Suenaga A, Kai T, Otagiri M, Maruyama T.
    • Journal Title

      FASEB J.

      Volume: 27 Pages: 391-8

    • DOI

      doi:10.1096/fj.12-217794.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon Monoxide Bound Red Blood Cells Protect Red Blood Cell Transfusion-induced Hepatic Cytochrome P450 Impairment in Hemorrhagic-shock Rats. Drug Metab Dispos.2013

    • Author(s)
      Ogaki S, Taguchi K, Watanabe H, Otagiri M, and Maruyama T.
    • Journal Title

      Drug Metab Dispos.

      Volume: 41 Pages: 141-8

    • DOI

      doi: 10.1124/dmd.112.048744.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-acting human serum albumin-thioredoxin fusion protein suppresses bleomycin-induced pulmonary fibrosis progression.2013

    • Author(s)
      Tanaka R, Watanabe H, Kodama A, Chuang VT, Ishima Y, Hamasaki K, Tanaka KI, Mizushima T, Otagiri M, Maruyama T.
    • Journal Title

      J Pharmacol Exp Ther.

      Volume: 345 Pages: 271-83

    • DOI

      doi: 10.1124/jpet.112.201814.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A human serum albumin–thioredoxin fusion protein prevents experimental contrast-induced nephropathy.2013

    • Author(s)
      Kodama A, Watanabe H, Tanaka R, Tanaka H, Chuang VT, Miyamoto Y, Wu Q, Endo M, Hamasaki K, Ishima Y, Fukagawa M, Otagiri M, and Maruyama T.
    • Journal Title

      Kidney Int.

      Volume: 83 Pages: 446-54

    • DOI

      doi: 10.1038/ki.2012.429.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A uremic toxin, 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropionate induces cell damage to proximal tubular cells via the generation of a radical intermediate.2012

    • Author(s)
      Miyamoto Y, Iwao Y, Mera K, Watanabe H, Kadowaki D, Ishima Y, Chuang VT, Sato K, Otagiri M, Maruyama T.
    • Journal Title

      Biochem Pharmacol.

      Volume: 84 Pages: 1207-14

    • DOI

      doi:10.1016/j.bcp.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] S-guanylation of human serum albumin is a unique posttranslational modification and results in a novel class of antibacterial agents.2012

    • Author(s)
      Ishima Y, Hoshino H, Shinagawa T, Watanabe K, Akaike T, Sawa T, Kragh -Hansen U, Kai T, Watanabe H, Maruyama T, Otagiri M.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 101 Pages: 3222-9

    • DOI

      doi:10.1002/jps.23143.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the hepatic cellular uptake of α(1) -acid glycoprotein (AGP), part 1: a peptide moiety of human AGP is recognized by the hemoglobin β-chain on mouse liver parenchymal cells.2012

    • Author(s)
      Nishi K, Komori H, Kikuchi M, Uehara N, Fukunaga N, Matsumoto K, Watanabe H, Nakajou K, Misumi S, Suenaga A, Maruyama T, Otagiri M.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 101 Pages: 1599-606

    • DOI

      doi: 10.1002/jps.22804.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of hepatic cellular uptake of α1-acid glycoprotein (AGP), part 2: involvement of hemoglobin β-chain on plasma membranes in the uptake of human AGP by liver parenchymal cells.2012

    • Author(s)
      Komori H, Nishi K, Uehara N, Watanabe H, Shuto T, Suenaga A, Maruyama T, Otagiri M.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 101 Pages: 1607-15

    • DOI

      doi: 10.1002/jps.23015.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of the role of cysteine and methionine residues in the antioxidant activity of human serum albumin using recombinant mutants.2012

    • Author(s)
      Iwao Y, Ishima Y, Yamada J, Noguchi T, Kragh-Hansen U, Mera K, Honda D, Suenaga A, Maruyama T, Otagiri M.
    • Journal Title

      IUBMB Life.

      Volume: 64 Pages: 450-4

    • DOI

      doi: 10.1002/iub.567

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arginine 485 of human serum albumin interacts with the benzophenone moiety of ketoprofen in the binding pocket of subdomain III A and III B.2012

    • Author(s)
      Kaneko K, Chuang VT, Ito T, Suenaga A, Watanabe H, Maruyama T, Otagiri M. Pharmazie.
    • Journal Title

      Pharmazie.

      Volume: 67 Pages: 414-8

    • DOI

      doi: 10.1691/ph.2012.1701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction between two sulfate-conjugated uremic toxins, p-cresyl sulfate and indoxyl sulfate, during binding with human serum albumin.2012

    • Author(s)
      Watanabe H, Noguchi T, Miyamoto Y, Kadowaki D, Kotani S, Nakajima M, Miyamura S, Ishima Y, Otagiri M, Maruyama T
    • Journal Title

      Drug Metab Dispos.

      Volume: 40 Pages: 1423-8

    • DOI

      doi: 10.1124/dmd.112.045617.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] α1-acid glycoprotein up-regulates CD163 via TLR4/CD14 pathway: possible protection against hemolysis-induced oxidative stress.2012

    • Author(s)
      Komori H, Watanabe H, Shuto T, Kodama A, Maeda H, Watanabe K, Kai H, Otagiri M, Maruyama T.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 287 Pages: 30688-700

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M112.353771.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pharmaceutical aspects of the recombinant human serum albumin dimer: Structural characteristics, biological properties, and medical applications.2012

    • Author(s)
      Taguchi K, Giam Chuang VT, Maruyama T, Otagiri M.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 101 Pages: 3033-46

    • DOI

      doi: 0.1002/jps.23181.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A fourteen-day observation and pharmacokinetic evaluation after a massive intravenous infusion of hemoglobin-vesicles (artificial oxygen carriers) in cynomolgus monkeys.2012

    • Author(s)
      Taguchi K, Watanabe H, Sakai H, Horinouchi H, Kobayashi K, Maruyama T, and Otagiri M
    • Journal Title

      J Drug Metab Toxicol.

      Volume: 3 Pages: 128-34

    • DOI

      doi: 10.4172/2157-7609.1000128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liposome-encapsulated hemoglobin (hemoglobin-vesicle) is not transferred from mother to fetus at the late stage of pregnancy in the rat model.2012

    • Author(s)
      Kaga M, Li H, Ohta H, Taguchi K, Ogaki S, Izumi H, Inagaki M, Tsuchiya S, Okamura K, Otagiri M, Sakai H, and Yaegashi N.
    • Journal Title

      Life Sci.

      Volume: 91 Pages: 420-8

    • DOI

      doi: 10.1016/j.lfs.2012.08.021.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elucidation of the therapeutic enhancer mechanism of poly-S-nitrosated human serum albumin against multidrug-resistant tumor in animal models.2012

    • Author(s)
      Ishima Y, Hara M, Kragh-Hansen U, Inoue A, Suenaga A, Kai T, Watanabe H, Otagiri M, and Maruyama T.
    • Journal Title

      J Control Release.

      Volume: 164 Pages: 1-7

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jconrel.2012.10.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of acetaminophen on the progression of renal damage in adenine induced renal failure model rats.2012

    • Author(s)
      Kadowaki D, Sumikawa S, Arimizu K, Taguchi K, Kitamura K, Ishitsuka Y, Narita Y, Irie T, Chuang VT, Maruyama T, Otagiri M, and Hirata S.
    • Journal Title

      Life Sci.

      Volume: 91 Pages: 1304-8

    • DOI

      doi: 10.1016/j.lfs.2012.09.018.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エリスロポエチン骨髄デリバリーシステムの構築と腎性貧血治療への応用2013

    • Author(s)
      丸山 徹
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県
    • Year and Date
      20130328-20130328
  • [Presentation] S-ニトロソ化により獲得するα1-酸性等タンパク質(AGP)の抗菌活性2013

    • Author(s)
      異島優
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県
    • Year and Date
      20130328-20130328
  • [Presentation] ブレオマイシン誘発肺線維症に対するアルブミン-チオレドキシン融合タンパク質の有用性評価2013

    • Author(s)
      小田切優樹
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県
    • Year and Date
      20130328-20130328
  • [Presentation] S-ニトロソ化に伴うα1-酸性糖タンパク質(AGP)の抗菌機能獲得と感染症治療への応用 (第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム2012

    • Author(s)
      渡辺 佳織
    • Organizer
      第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学薬学部(京都府)
    • Year and Date
      20121115-20121116
  • [Presentation] 尿毒症物質p-クレジル硫酸のレドックス特性と腎障害、心血管疾患発症機序解明2012

    • Author(s)
      宮本 洋平
    • Organizer
      第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学薬学部(京都府)
    • Year and Date
      20121115-20121116
  • [Presentation] 一酸化炭素付加赤血球によるクッパー細胞の不活化は輸血誘発肝チトクロームP450機能障害を保護する2012

    • Author(s)
      大柿 滋
    • Organizer
      第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学薬学部(京都府)
    • Year and Date
      20121115-20121116
  • [Presentation] 出血性ショックモデルラットにおける一酸化炭素付加型赤血球の肝地とクロームP450保護効果2012

    • Author(s)
      大柿 滋
    • Organizer
      第19回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      20121025-20121026
  • [Presentation] ESI-TOF/MSを用いたシステイン付加型ヒト血清アルブミンの検出と機能相関―慢性肝疾患の影響―2012

    • Author(s)
      南雲 恒平
    • Organizer
      第19回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      20121025-20121026
  • [Presentation] 細胞型人工酸素運搬体 ヘモグロビン小胞体のカニクイザルへの大量投与の結果からみた実効性2012

    • Author(s)
      田口 和明
    • Organizer
      第19回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      20121025-20121026
    • Invited
  • [Presentation] 血小板代替物 H12 (ADP) リポソームの体内動態に及ぼす血小板減少症の影響2012

    • Author(s)
      丸山 徹
    • Organizer
      第19回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      20121025-20121026
    • Invited
  • [Presentation] ラット妊娠母体におけるヘモグロビン小胞体の胎盤通過性2012

    • Author(s)
      太田 英伸
    • Organizer
      第19回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      20121025-20121026
  • [Presentation] The potential of albumin for use as a nanomedicine carrier.2012

    • Author(s)
      Otagiri M.
    • Organizer
      Montreal 2012 international forum on enviroment and medicine.
    • Place of Presentation
      Montreal,Quebec,Canada
    • Year and Date
      20120724-20120725
    • Invited
  • [Presentation] ヒト血清アルブミンドメインIIによるビリルビン尿中排泄促進作用2012

    • Author(s)
      小田切 優樹
    • Organizer
      第28回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • Year and Date
      20120704-20120705
  • [Presentation] S-ニトロソ化に伴うα1-酸性糖タンパク質(AGP)の抗菌機能獲得と感染症治療への応用2012

    • Author(s)
      渡辺 佳織
    • Organizer
      第12回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120629-20120630
  • [Presentation] S-ニトロソ化アルブミンにより抗アポトーシス効果を付与した改良型臓器保存液の開発2012

    • Author(s)
      異島 優
    • Organizer
      第12回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120629-20120630
  • [Presentation] Human serum albumin as a nanomedecine carrir.2012

    • Author(s)
      Otagiri M
    • Organizer
      Nanoformulation 2012.
    • Place of Presentation
      Fira Palace, Barcelona
    • Year and Date
      20120528-20120601
    • Invited
  • [Presentation] p-Cresyl sulfate causes renal tubular cell damage by inducing oxidative stress through the activation of NADPH oxidase.2012

    • Author(s)
      Watanabe H
    • Organizer
      49th ERA-EDTA Congress, Paris 2012.
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20120524-20120527
  • [Presentation] A uremic toxin, 3-carboxy-4-methyl-5- propyl-2-furanpropionate accumulates in proximal tubular cells and induces cell damage through increasing oxidative stress.2012

    • Author(s)
      Miyamoto Y
    • Organizer
      49th ERA-EDTA Congress, Paris 2012.
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20120524-20120527
  • [Presentation] S -ニトロソ化アルブミンダイマーはEPR効果を増強する2012

    • Author(s)
      井上 亜希
    • Organizer
      日本薬剤学会第27年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120524-20120525
  • [Presentation] アルギニンペプチドを利用した細胞膜透過型アルブミンの設計と評価2012

    • Author(s)
      濱崎 慶輔
    • Organizer
      日本薬剤学会第27年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120524-20120525
  • [Presentation] In vivoファージディスプレイ法を用いた新規腎送達ペプチドの探索2012

    • Author(s)
      弥永 直樹
    • Organizer
      日本薬剤学会第27年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120524-20120525

URL: 

Published: 2014-07-24  

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