ＰＩＣ型ベシクルの特徴を活かした汎用性の高い酵素プロドラッグ療法用キャリアの構築

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24700476
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 安楽 泰孝 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60581585)
• Keywords: In vivoナノリアクター / 酵素プロドラッグ療法 / 抗腫瘍効果 / β-ガラクトシダーゼ / シトシンデアミナーゼ

Research Abstract

前年度までに酵素封入PICsomeの開発、およびそれらを用いた腫瘍デリバリー法とイメージング法を確立した。本年度は本システムをさらに洗練させ、がん治療用in vivoナノリアクターとしての機能評価を進めた。具体的には、β-ガラクトシダーゼを封入したPICsome (β-Gal@PICsome)をマウスの大腸がん(C26)を皮下移植したモデルマウスに尾静脈(i.v.)投与し、その後にβ-ガラクトシダーゼによって活性化される抗がん剤プロドラッグ（ドキソルビシン誘導体）を前年度までに確立した投与スケジュールに従ってi.v.投与した所、ドキソルビシン単体、および抗がん剤プロドラッグを投与した場合と比べ、顕著な抗腫瘍効果が確認された。またβ-Galの系のみならず、シトシンデアミナーゼを封入したPICsome (CD@PICsome)と、プロドラッグである5-FCを用いた組み合わせにおいても、抗腫瘍効果が得られた。CDのシステムに関しては、従来は遺伝子(特にpDNA)レベルで癌組織にデリバリーし、疾患部位で酵素を発現するといった大変複雑なシステムが必要であったが、本システムは生の酵素を直接送り届け、機能する事からも、より簡便なシステムであるといえる。このようなナノデバイスを用いた一連のEnzyme Prodrug Therapyが機能した報告例は過去になく、今後は既存のDDSと比べ、より副作用の低い新規DDSと発展する事が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] Polyion complex vesicles for photo-induced intracellular delivery of amphiphilic photosensitizer (2014)
  • Author(s): H. Chen, L. Xiao, Y. Anraku, P. Mi, X. Liu, H. Cabral, A. Inoue, T. Nomoto, A. Kishimura, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 136 (1) Pages: 157-163
  • DOI: 10.1021/ja406992w
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural factors directing nanosized polyion complex vesicles (Nano-PICsomes) to form a pair of block aniomer/homo catiomers: Studies on the aniomer segment length and the catiomer side-chain structure (2014)
  • Author(s): S. Chuanoi, A. Kishimura, W. -F. Dong, Y. Anraku, Y. Yamasaki, K. Kataoka
  • Journal Title: Polymer Journal Volume: 46 Pages: 130-135
  • DOI: 10.1038/pj.2013.82
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of nano‐sized polyion complex vesicles (Nano‐PICsomes) as a versatile delivery carrier for biomedical application
  • Author(s): Y. Anraku, A. Kishimura, D. Kokuryo, S. Tanaka, M. Kamiya, K. Tou, T. Nomoto, Y. Matsumoto, I. Aoki, M. Kano, Y. Urano, K. Kataoka
  • Organizer: FRONTIERS2013 - Joint EPFL/University of Tokyo Symposium on "Frontiers in Nanomedicine and Imaging"
  • Place of Presentation: Lausanne, Switzerland
• [Presentation] Development of mesoporous silica nanoparticle (MSN)-loaded PICsomes for delivery of low molecular-weight drugs
  • Author(s): A. Goto, K. Kataoka, A. Kishimura, Y. Anraku
  • Organizer: 40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] Development of enzyme-loaded PICsomes for enzyme/prodrug therapy
  • Author(s): Y. Anraku, M. Kamiya, S. Tanaka, T. Nomoto, K. Toh, Y. Matsumoto, A. Kishimura, M. R. Kano, Y. Urano, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Organizer: 40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] Novel method to load high amount of drugs and macromolecules into polyion complex vesicles (PICsomes)
  • Author(s): A.Kishimura, Y. Anraku, A. Goto, D. Sueyoshi, L. Xiao, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Organizer: 40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] Photosensitizer encapsulated nano polyion complex vesicles (Nano-PICsome) for enhanced in vivo photodynamic therapy
  • Author(s): L. Xiao, H. Chen, Y. Anraku, X. Liu, H. Wu, H. Cabral, K. Tou, Y. Matsumoto, T. Nomoto, K. Akihiro, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Organizer: The 12th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] Development of enzyme-loaded nano-sized polyion complex vesicles (PICsomes) for enzyme prodrug therapy
  • Author(s): Y. Anraku, M. Kamiya, S. Tanaka, T. Nomoto, K. Toh, Y. Matsumoto, S. Fukushima, A. Kishimura, M. R. Kano, Y. Urano, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Organizer: FIRST合同国際シンポジウム 難治がんを克服する―次世代の診断、治療が描く未来 Overcoming Intractable Cancer- a new path to the future
  • Place of Presentation: 伊藤国際学術研究センター (東京都文京区)
• [Presentation] PIC型ベシクルの特徴を活かした酵素プロドラッグ療法用キャリアの構築
  • Author(s): 安楽泰孝、岸村顕広、神谷真子、田中さやか、野本貴大、藤加珠子、松本有、狩野光伸、浦野泰照、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第62回高分子年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館 (京都府京都市)
• [Presentation] 汎用性の高い酵素プロドラッグ療法用キャリアを指向した血中滞留型中空ナノ粒子（PICsome）の構築
  • Author(s): 安楽泰孝、岸村顕広、神谷真子、田中さやか、野本貴大、藤加珠子、松本有、狩野光伸、浦野泰照、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 第29回日本DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都テルサ (京都府京都市)
• [Presentation] 高分子型ベシクルPICsomeへのユニークな物質封入法の開発
  • Author(s): 岸村顕広、安楽泰孝、後藤晃範、片岡一則
  • Organizer: 第29回日本DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都テルサ (京都府京都市)
• [Presentation] PIC 型ベシクルの特徴を活かした酵素プロドラッグ療法用キャリアの構築
  • Author(s): 安楽泰孝、岸村顕広、神谷真子、田中さやか、野本貴大、藤加珠子、松本有、狩野光伸、浦野泰照、西山伸宏、片岡一則
  • Organizer: 遺伝子・デリバリー研究会 第13回夏期セミナー
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] 低分子薬物の吸着を可能とする多孔質シリカナノ粒子内封PICsomeの作製とその生理活性評価
  • Author(s): 後藤晃範、安楽泰孝、岸村顕広、片岡一則
  • Organizer: 第62回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学角間キャンパス (石川県金沢市)
• [Presentation] ポリイオンコンプレックス(PIC)型ベシクル(PICsome)のPIC層の機能化と細胞取込み挙動の制御
  • Author(s): 柿山創、安楽泰孝、岸村顕広、片岡一則
  • Organizer: 第62回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学角間キャンパス (石川県金沢市)
• [Presentation] ポリイオンコンプレックス型ベシクルPICsomeを用いた新規生体イメージング／薬物送達手法の開発
  • Author(s): 岸村顕広、安楽泰孝、柿山創、M. Omer, 後藤晃範、片岡一則
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂・野依学術交流館 (愛知県名古屋市)
• [Presentation] Development of enzyme-loaded nano- sized polyion complex vesicles (PICsomes) for enzyme/prodrug therapy
  • Author(s): Y. Anraku, A. Kishimura, M. Kamiya, S. Tanaka, T. Nomoto, K. Toh, Y. Matsumoto, M. R. Kano, Y. Urano, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • Organizer: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
• [Presentation] ポリイオンコンプレックス型ベシクル (PICsome)のPIC層の 修飾を通じた細胞取込み挙動の制御
  • Author(s): 柿山創、安楽泰孝、岸村顕広、片岡一則
  • Organizer: 第23回日本MRS年次大会
  • Place of Presentation: 横浜市開港記念会館 (神奈川県横浜市)
• [Remarks] 片岡研究室ホームページ
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp