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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Development of next-gen DDS carrier by utilizing virus envelope-derived functional domains

Research Project

Project/Area Number 25242043
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

黒田 俊一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60263406)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsナノバイオ / ナノ粒子 / 生物工学 / 薬物輸送
Outline of Annual Research Achievements

我々は、約10年間、B型肝炎ウイルス研究に基づくバイオナノカプセル(BNC)技術を開発してきた。そして、様々な製薬企業と共同研究を実施し、研究業績に記したように約30件(原特許ベース)の特許申請を行って知財確保に努め(そのうち基本特許群は日米欧韓等で成立済)、さらに50件以上の論文発表を行なってきた。
本研究では、天然のナノマシンであるヒト由来ウイルス(最大27種)の外皮タンパク質を遺伝子工学的にVLP(ウイルス様粒子)化し、蛍光標識した後、細胞及び実験動物を用いて、B型肝炎ウイルス表面抗原粒子(バイオナノカプセル)と同様に(1)能動的標的化能、(2)ステルス能、(3)細胞内侵入能が存在するかどうか網羅的に解明した。機能が確認されたVLPから、能動的標的化ドメイン、ステルス能ドメイン、細胞内侵入能ドメインの同定を行うことに成功し、ペプチドレベルに集約することができた。そして、各ドメインに相互作用する分子の同定(推定レベルも多い)を進めると共に、アニオン性リポソームをはじめナノミセル、ポリスチレンビーズ等の様々なナノ粒子表面に各ドメインを提示させ、オリジナルのウイルス(又はVLP)と同じ挙動(細胞、生体内)を示すか検討した。
以上から、ナノキャリア表面への各ドメインの普遍的な提示ルールを解明することができた。その結果、今までとは次元の異なる、ウイルスが進化の過程で獲得した機能を有する「全く新しいDDSキャリア」の創製の道が拓けたと考えられる。これは、次世代ナノメディシンを支える基盤技術になるであろう。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 13 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bio-nanocapsules displaying various immunoglobulins as an active targeting-based drug delivery system.2016

    • Author(s)
      Tatematsu K, Iijima M, Yoshimoto N, Nakai T, Okajima T, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 35 Pages: 238-247

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bio-nanocapsule-based scaffold improves the sensitivity and ligand-binding capacity of mammalian receptors on the sensor chip.2016

    • Author(s)
      Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Biotechnol. J.

      Volume: 11 Pages: 805-813

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mutational analysis of hepatitis B virus pre-S1 (9-24) fusogenic peptide.2016

    • Author(s)
      Liu Q, Somiya M, Shimada N, Sakamoto W, Yoshimoto N, Iijima M, Tatematsu K, Nakai T, Okajima T, Maruyama A, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys, Res. Commun.

      Volume: 474 Pages: 406-412

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cellular uptake of hepatitis B virus envelope L particles is independent of sodium taurocholate cotransporting polypeptide, but dependent on heparan sulfate proteoglycan.2016

    • Author(s)
      Somiya M, Liu Q, Yoshimoto N, Iijima M, Tatematsu K, Nakai T, Okajima T, Kuroki K, Ueda K, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 497 Pages: 23-32

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Core-fucosylation plays a pivotal role in hepatitis B pseudo virus infection: a possible implication for HBV glyco-therapy2016

    • Author(s)
      Takamatsu S, Shimomura M, Kamada Y, Maeda H, Sobajima T, Hikita H, Iijima M, Okamoto Y, Misaki R, Fujiyama K, Nagamori S, Kanai Y, Takehara T, Ueda K, Kuroda S, and Miyoshi E.
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 26 Pages: 1180-1189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Release of siRNA from liposomes induced by curcumin2016

    • Author(s)
      Fujita K, Hiramatsu Y, Minematsu H, Somiya M, Kuroda S, Seno M, and Hinuma S.
    • Journal Title

      J. Nanotechnol.

      Volume: 2016 Pages: 7051523

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High efficiency penetration of antibody-immobilized nanoneedle thorough plasma membrane for in situ detection of cytoskeletal proteins in living cells.2016

    • Author(s)
      Kawamura R, Shimizu K, Matsumoto Y, Yamagishi A, Silberberg YR, Iijima M, Kuroda S, Fukazawa K, Ishihara K, Nakamura C.
    • Journal Title

      J Nanobiotechnology.

      Volume: 14 Pages: 74

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 全自動1細胞解析単離装置および新たな細胞育種技術の開発2016

    • Author(s)
      良元伸男、黒田俊一
    • Journal Title

      バイオサイエンスとバイオインダストリー

      Volume: 74 Pages: 30-33

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 非カチオン性リポソームによる核酸医薬送達法の可能性2016

    • Author(s)
      曽宮正晴、黒田俊一
    • Journal Title

      Drug Delivery System

      Volume: 31 Pages: 35-43

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 生体分子の整列固定化法2016

    • Author(s)
      飯嶋益巳、黒田俊一
    • Journal Title

      日本生物工学会誌

      Volume: 94 Pages: 497

  • [Journal Article] バイオミミック技術によるDDSナノキャリアの開発:B型肝炎ウイルス感染機構に基づくバイオナノカプセルを中心に2016

    • Author(s)
      曽宮正晴、黒田俊一
    • Journal Title

      ファインケミカル

      Volume: 45 Pages: 18-24

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Elucidation of the early infection machinery of hepatitis B virus by using bio-nanocapsule2016

    • Author(s)
      Liu Q., Somiya M., and Kuroda S.
    • Journal Title

      World J. Gastroenterol.

      Volume: 22 Pages: 8489-8496

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Virosomes of hepatitis B virus envelope L proteins containing doxorubicin: synergistic enhancement of human liver-specific antitumor growth activity by radiotherapy.2015

    • Author(s)
      Liu Q, Jung J, Somiya M, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, Shin SH, Jeong SY, Choi EK, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Int J Nanomed.

      Volume: 10 Pages: 4159-4172

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] One-step scalable preparation method for non-cationic liposomes with high siRNA content.2015

    • Author(s)
      Somiya M, Yamaguchi K, Liu Q, Niimi T, Maturana AD, Iijima M, Yoshimoto N, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Int J Pharm.

      Volume: 490 Pages: 316-323

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intracellular trafficking of bio-nanocapsule-liposome complex: Identification of fusogenic activity in the pre-S1 region of hepatitis B virus surface antigen L protein.2015

    • Author(s)
      Somiya M, Sasaki Y, Matsuzaki T, Liu Q, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, and Kuroda S.
    • Journal Title

      J Control Rel.

      Volume: 212 Pages: 10-18

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] バイオナノカプセルを用いたセンシング分子整列化技術によるバイオセンシングの高感度化2015

    • Author(s)
      飯嶋益巳・黒田 俊一
    • Journal Title

      生物工学会誌

      Volume: 93 Pages: 248-258

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a Virus-mimicking Nanocarrier for Drug Delivery Systems: The bio-nanocapsule2015

    • Author(s)
      Somiya M., and Kuroda, S.
    • Journal Title

      Adv. Drug Delivery Rev.

      Volume: 95 Pages: 77-89

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Book] DDSキャリア作製プロトコル集(丸山一雄 監修)第4章4.3 バイオナノカプセル2015

    • Author(s)
      飯嶋益巳、黒田俊一
    • Total Pages
      118-129
    • Publisher
      CMC
  • [Book] DDS研究の進歩 XXIV (奥直人、山田静雄、賀川義之、板井茂、並木徳之 編集)バイオナノカプセル-リポソーム複合体(virosomes)のエンドソーム脱出機構の解明とsiRNAの細胞質送達技術への応用2015

    • Author(s)
      曽宮正晴,山口琴美,黒田俊一
    • Total Pages
      75-80
    • Publisher
      静岡DDS研究会
  • [Remarks] ウイルス表層機能ドメイン解析に基づく新次元DDSキャリアの開発

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/kuroda/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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