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2016 Fiscal Year Annual Research Report

A novel drug and contrast agent targeting to brain acute ischemic stroke.

Research Project

Project/Area Number 26282139
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

横山 昌幸  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20220577)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords急性期脳梗塞 / MRI / 造影剤 / 高分子ミセル / 高分子 / 脳保護薬 / ターゲティング
Outline of Annual Research Achievements

急性期脳梗塞の画像診断をより正確かつ迅速にすること、脳保護薬による予後改善が望まれている。高分子キャリアーを用い、脳梗塞局所に造影剤・薬物をターゲティングすることで、新規画像診断法および新規薬物治療のProof of conceptが本研究の目的である。本年度は以下の3項目を遂行した。
(1)ポリグルタミン酸造影剤の合成:前年の合成で、脱保護の酸処理で主鎖の分解が起こって分子量が2万と小さくなっていることが判明した。高分子重合時の分子量と酸処理条件を最適化することで、分子量10万のポリグルタミン酸を得て、これに7配位型キレート剤DOTA、Gdイオンを導入して望んだ分子量の造影剤を得た。また、よりキレート力の強い8配位型のDOTA誘導体と用いての造影剤合成に成功した。(8配位型では合成の各ステップでポリマーの低溶解性が問題となったが、溶媒の種類や濃度を変えることで問題を解決した。)
(2)ポリグルタミン酸造影剤によるMRI観察:前年の結果(血中濃度が急速に減少する)が、造影剤高分子分子量が小さいためであったことを明らかにし、分子量10万の造影剤を用いると高分子ミセル造影剤と同様に急性期脳梗塞部位を明瞭に造影した。また、投与後2時間以上経過すると、梗塞部位のコントラストは高分子ミセル造影剤に比べて低下することが観察された。これは、ポリグルタミン酸造影剤の分子量が小さいために、梗塞部位から拡散して排出する速度が大きいためと考えられた。
(3)薬剤封入用高分子ミセルの免疫学的性質検証:従来はPEGを有するキャリアに対する抗体はIgMのみ関わるとされてきたが、PEG-PBLA高分子ミセルの投与量を1/100~1/1000程度に減少させるとIgG産生が見られることを発見した。これはPEGを有するキャリアでも免疫記憶がより明確なIgGが関連することを示したことに意義がある。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] A polymeric micelle magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent reveals blood-brain barrier (BBB) permeability for macromolecules in cerebral ischemia-reperfusion injury.2017

    • Author(s)
      Kouichi Shiraishi, ZuojunWanga, Daisuke Kokuryob, Ichio Aoki, Masayuki Yokoyama
    • Journal Title

      J. Controlled Release

      Volume: 253 Pages: 165-171

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.03.020.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] PEG-poly(L-lysine)-based polymeric micelle MRI contrast agent: Feasibility study of a Gd-micelle contrast agent for MR lymphography.2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Akai, Kouichi Shiraishi, Masayuki Yokoyama, Koichiro Yasaka, Masanori Nojima, Yusuke Inoue, Osamu Abe, Kuni Ohtomo, Shigeru Kiryu
    • Journal Title

      J. Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/jmri.25740.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploring the relationship between Anti-PEG IgM behaviors and PEGylated nanoparticles and its significance for accelerated blood clearance.2016

    • Author(s)
      Kouichi Shiraishi, Kumi Kawano, Yoshie Maitani, Taiki Aoshi, Ken J. Ishii Yusuke Sanada, Shinichi Mochizuki, Kazuo Sakurai, Masayuki Yokoyama,
    • Journal Title

      J. Controlled Release

      Volume: 234 Pages: 59-67

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2016.05.010

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Exploring anti-PEG antibody’s (anti-PEG Ab) behaviors in relation to hydrophobicity of PEG-conjugates2016

    • Author(s)
      Shiraishi K, Kawano K, Maitani Y, Aoshi T, Ishii K, Yokoyama M
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Biomaterials Science in Tokyo
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-11-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PEGを有する高分子キャリアと抗体へ結合と抗体産生2016

    • Author(s)
      白石貢一、川野久美、米谷芳枝、青枝大貴、石井健、横山昌幸
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-22 – 2016-11-23
  • [Presentation] 高分子キャリアの抗体産生、及び抗体との結合に関する研究2016

    • Author(s)
      白石貢一、川野久美、米谷芳枝、青枝大貴、石井健、横山昌幸
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー夏季セミナー
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-14
  • [Presentation] Fact of PEG-related antibody generation and its relation to accelerated blood clearance2016

    • Author(s)
      Shiraishi K, Kawano K, Maitani Y, Aoshi T, Ishii K, Yokoyama M
    • Organizer
      The 43rd Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • Place of Presentation
      シアトル
    • Year and Date
      2016-07-18 – 2016-07-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血液-脳関門を介した物質移動による脳疾患病態生理評価~イメージングによる診断治療を目指して~2016

    • Author(s)
      白石貢一, 王作軍, 横山昌幸
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [Presentation] ナノ粒子をイメージングプローブとして用いる際の高分子ミセル形成の有用性2016

    • Author(s)
      白石貢一、川野久美、米谷芳枝、青枝大貴、石井健、横山昌幸
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [Presentation] Immunogenicity of PEG-related nano-probes.2016

    • Author(s)
      Shiraishi K, Kawano K, Maitani Y, Aoshi T, Ishii K, Yokoyama M
    • Organizer
      第11回日本分子イメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-05-28 – 2016-05-29

URL: 

Published: 2018-01-16  

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