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2013 Fiscal Year Annual Research Report

難治性疾患ナノ治療を目指した人工細胞膜の医療工学的研究

Research Project

Project/Area Number 25289299
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionSojo University

Principal Investigator

上岡 龍一  崇城大学, 生物生命学部, 客員研究員 (70099076)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松下 琢  崇城大学, 生物生命学部, 教授 (10209538)
後藤 浩一  崇城大学, 生物生命学部, 教授 (30279377)
市原 英明  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (70369114)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords癌 / アポトーシス / リポソーム / 細胞・組織 / 揺らぎ
Research Abstract

(1)トラスツズマブ(TTZ)は、ヒト上皮成長因子レセプタ2(HER2)を過剰発現している転移性乳がん患者に対して用いられる分子標的薬である。ヒト乳がん(MDA-MB-453)細胞の異種移植モデルマウスを用いて、TTZで活性化したリンパ球(TTZ-LAK)の治療効果をin vivoで検討し、以下のような興味深い知見が得られた。①MDA-MB-453細胞で皮下移植した乳がんモデルマウスに対して、TTZ-LAK細胞を静脈投与したところ、腫瘍容積の顕著な抑制が確認された。②乳がんモデルマウスの腫瘍内へのTTZ-LAK細胞の遊走が、CD-3免疫染色による組織学的解析により明らかになった。③TTZ-LAK細胞で治療した乳がんモデルマウスの腫瘍切片をTUNEL法により解析したところ、アポトーシス誘導が確認された。(Biol. Pharm. Bull., 36, 861(2013))
(2)DMPC、PEG系界面活性剤(C12(EO)21)およびカチオン性脂質(2C14ECl)からなるハイブリッドリポソーム(HL)のヒト大腸がん(HCT116)の肝転移モデルマウスに対する治療効果を検討し、以下に示す新しい知見が得られた。①カチオン脂質含有HLの静注により、大腸がん肝転移モデルマウスに対する治療効果が得られた。②組織学的解析により、カチオン脂質含有HLで治療した肝転移モデルマウスの肝臓内の腫瘍部分で、アポトーシス誘導が確認された。(Biol. Pharm. Bull., 3, 498 (2014))
(3)DMPCおよびC12(EO)23)から成るHLのヒトリウマチ滑膜(HFLS-RA)細胞の増殖に関するHLの抑制効果および抑制メカニズムをin vitroおよびin vivoで検討した。①HFLS-RA細胞の増殖に関するHLの高い抑制効果が得られた。②フローサイトメーターを用いた解析により、HLによるアポプトーシス誘導が明らかになった。③RA関節炎モデルマウスに対して、HLの顕著な治療効果が確認された。(Drug Deliv., (2014), in press )

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ハイブリッドリポソーム(HL)によるがん治療に関し、(1)トラスツズマブ(TTZ)は、ヒト上皮成長因子レセプタ2(HER2)を過剰発現している転移性乳がん患者に対して用いられる分子標的薬である。ヒト乳がん(MDA-MB-453)細胞の異種移植モデルマウスを用いて、TTZで活性化したリンパ球(TTZ-LAK)の治療効果をin vivoで検討し、以下のような興味深い知見が得られた。①MDA-MB-453細胞で皮下移植した乳がんモデルマウスに対して、TTZ-LAK細胞を静脈投与したところ、腫瘍容積の顕著な抑制が確認された。②乳がんモデルマウスの腫瘍内へのTTZ-LAK細胞の遊走が、CD-3免疫染色による組織学的解析により明らかになった。③TTZ-LAK細胞で治療した乳がんモデルマウスの腫瘍切片をTUNEL法により解析したところ、アポトーシス誘導が確認された。
(2)DMPC、PEG系界面活性剤(C12(EO)21)およびカチオン性脂質(2C14ECl)からなるハイブリッドリポソーム(HL)のヒト大腸がん(HCT116)の肝転移モデルマウスに対する治療効果を検討し、以下に示す新しい知見が得られた。①カチオン脂質含有HLの静注により、大腸がん肝転移モデルマウスに対する治療効果が得られた。②組織学的解析により、カチオン脂質含有HLで治療した肝転移モデルマウスの肝臓内の腫瘍部分で、アポトーシス誘導が確認された。
(3)DMPCおよびC12(EO)23)から成るHLのヒトリウマチ滑膜(HFLS-RA)細胞の増殖に関するHLの抑制効果および抑制メカニズムをin vitroおよびin vivoで検討した。①HFLS-RA細胞の増殖に関するHLの高い抑制効果が得られた。②フローサイトメーターを用いた解析により、HLによるアポプトーシス誘導が明らかになった。③RA関節炎モデルマウスに対して、HLの顕著な治療効果が確認された。
以上のように、当初の研究計画通りにおおむね順調に本研究課題は進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、HLによるがん治療効果に関し、(1)in vitroにおいて、HLの流動性(揺らぎ)およびがん細胞の流動性(揺らぎ)と、HLの抗腫瘍効果に関する多くの事例を増やし、一般則として確立する予定である。詳細なメカニズムについては、疾患細胞およびHLの流
動性を、様々な分析法により明らかにすることが可能である。このようにがん細胞膜をターゲットとしたアポトーシス誘導の制がん機構の全容を明らかにしていく予定である。(2)コンピューターシミュレーションにより、分子レベルでの膜融合プロセスを解明を試みる予定である。(3)in vivoにおいて、種々の担がん(乳がんや肝がんなど)モデルマウスを用い、治療効果と治療メカニズムを検討する。(4)正常マウスを用いてHLの代謝系を含む体内動態試験および毒性試験により安全性を検討する。さらに、HLを用いる免疫学的研究として次のテーマを設定し、がん研究で得られた成果と相関させながら研究を進めていく予定である。すなわち、(5) HLの免疫系に及ぼす影響を検討するため、免疫細胞との相互作用をin vitroおよびin vivoで観測していく。(6) HIVおよびその感染細胞に対するHLの抗ウイルス効果を観測し、新しいエイズ治療薬としての可能性を検討する。
このように、がんをはじめとする難治性疾患の細胞膜物性をターゲットとするHLの治療効果を病院および医学部との共同研究により進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」の共同研究討議「第一回ハイブリッドリポソーム研究会」に参加する際の宿泊費・食卓費・日当を新学術領域研究の総括班から支出してもらえることになり、17500円分をキャンセル処理していたが、未使用額がシステム内にそのまま残っていたため。
17,500円を消耗品購入にあてる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Therapeutic effects of hybrid liposomes without drugs for rheumatoid arthritis2015

    • Author(s)
      Yoko Matsumoto, Hideaki Ichihara, Motoki Hino, Masayo Umebayashi, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Drug Delivery

      Volume: 22 Pages: 619-626

    • DOI

      10.3109/10717544.2013.869635

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell cycle arrest by hybrid liposomes for human lung carcinoma cells2014

    • Author(s)
      Yuji Komizu, Mamiko Yukihara, Yoko Matsumoto, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Journal of Carcinogenesis & Mutagenesis

      Volume: 5 Pages: 1000157-1-6

    • DOI

      10.4172/2157-2518.1000157

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Therapeutic effects of cationic hybrid liposomes on the hepatic metastasis of colon carcinoma along with apoptosis in vivo2014

    • Author(s)
      Hideaki Ichihara, Motoki Hino, Ryuichi Ueoka, Yoko Matsumoto
    • Journal Title

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 37 Pages: 498-503

    • DOI

      10.1248/bpb.b13-00764

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ハイブリッドリポソームによるがん治療と分子メカニズム2014

    • Author(s)
      上岡龍一, 市原英明, 古水雄志
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 54 Pages: 5-10

  • [Journal Article] Molecular dynamics study of lipid bilayers modeling the plasma membranes of normal murine thymocytes and leukemic GRSL cells2013

    • Author(s)
      Yoshimichi Andoha, Susumu Okazakia, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      Volume: 1828 Pages: 1259-1270

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2013.01.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic effects of autologous lymphocytes activated with trastuzumab for xenograft mouse models of human breast cancer2013

    • Author(s)
      Shinichiro Nakagawa, Yushuke Matsuoka, Hideaki Ichihara, Hitoji Yoshida, Kenshi Yoshida, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 36 Pages: 861-865

    • DOI

      10.1248/bpb.b12-01084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 乾燥海苔抽出物の免疫賦活効果に関する研究2013

    • Author(s)
      北島 英樹, 古水 雄志, 市原 英明, 後藤 浩一, 土井 孝史, 稲野 達郎, 上岡 龍一
    • Journal Title

      化学工学論文集

      Volume: 36 Pages: 359-362

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.39.359

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid liposomes inhibit tumor growth and lung metastasis of murine osteosarcoma cells2013

    • Author(s)
      Hideki Kitajima, Yuji Komizu, Hideaki Ichihara, Koichi Goto, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Cancer Medicine

      Volume: 2 Pages: 267-276

    • DOI

      10.1002/cam4.67

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel liposomes composed of dimyristoylphosphatidylcholine and trehalose surfactants inhibit the growth of tumor cells along with apoptosis2013

    • Author(s)
      Yoko Matsumoto, E. Cao, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 36 Pages: 1258-1262

    • DOI

      10.1248/bpb.b13-00266

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth inhibition by novel liposomes including trehalose surfactant against hepatocarcinoma cells along with apoptosis2013

    • Author(s)
      Yoko Matsumoto, E. Cao, Ryuichi Ueoka
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 33 Pages: 4727-4740

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cell cycle arrest by adding hybrid liposomes for lung tumor2013

    • Author(s)
      Yoko Matsumoto, Yuji Komizu, Mamiko Yukihara, Ryuichi Ueoka
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Year and Date
      20131003-20131005
  • [Presentation] Therapeutic effects of hybrid liposomes for mouse models of adult T-cell leukemia/lymphoma in vitro and in vivo2013

    • Author(s)
      Yuji Komizu, Hideaki Ichihara, Yoko Matsumoto, Ryuichi Ueoka
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Year and Date
      20131003-20131005
  • [Presentation] Chemotherapy with hybrid liposomes for acute lymphatic leukemia leading to apoptosis in vivo2013

    • Author(s)
      Hideaki Ichihara, Yoko Matsumoto, Ryuichi Ueoka
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Year and Date
      20131003-20131005
  • [Presentation] Immunostimulation effects of extract from nori (Porphyra yezoensis) in vitro and in vivo2013

    • Author(s)
      Koichi Goto, Hideki Kitajima, Yuji Komizu, Hideaki Ichihara, Takashi Doi, Tatsuro Inano, Ryuichi Ueoka
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Year and Date
      20131003-20131005
  • [Presentation] ハイブリッドリポソームの肺がん細胞に対する細胞周期停止およびアポトーシス誘導によるがん抑制機構2013

    • Author(s)
      古水雄志, 松本陽子, 上岡龍一
    • Organizer
      第18回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市左京区)
    • Year and Date
      20130612-20130614

URL: 

Published: 2015-05-28  

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