• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Design of Biomimetic Polymers Which Enable Immuno-tolerant Effects via Week Interactions

Planned Research

Project AreaBiophysical Chemistry for Material Symbiosis
Project/Area Number 20H05877
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (II)
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

荏原 充宏  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10452393)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇都 甲一郎  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (30597034)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥152,360,000 (Direct Cost: ¥117,200,000、Indirect Cost: ¥35,160,000)
Fiscal Year 2022: ¥27,690,000 (Direct Cost: ¥21,300,000、Indirect Cost: ¥6,390,000)
Fiscal Year 2021: ¥27,040,000 (Direct Cost: ¥20,800,000、Indirect Cost: ¥6,240,000)
Fiscal Year 2020: ¥42,250,000 (Direct Cost: ¥32,500,000、Indirect Cost: ¥9,750,000)
Keywords弱い相互作用 / 免疫寛容 / 抗炎症 / 生体模倣 / スマートポリマー / 物質共生
Outline of Research at the Start

本研究では、本領域の命題である「マテリアル・シンバイオシスの理解と実現」のため、これまで研究代表者が独自に開発を進めてきたPSを模倣した合成ポリマー(methacryloyloxyethyl phosphorylserineポリマー; MPSポリマー)を基盤とした新たなシンバイオティック・マテリアルの創製を目指す。MPSポリマーと免疫細胞との弱い相互作用という観点から、MPSポリマーの重合比、組成、分子量、粒径などが抗炎症効果に与える影響を詳細に調べることで、これまでになかった「物質共生のための生命物理化学」という学問を切り拓く。同時に物質共生のためのキーマテリアルを創製し、領域目標の達成に寄与する。

Outline of Annual Research Achievements

近年の免疫治療学分野では、抗体のような標的分子と強く相互作用する分子ではなく、弱い相互作用に基づいて共生状態を調整している分子が大いに注目を集めている。本研究では、細胞がアポトーシスを起こす際に細胞膜の外側に露呈されるフォスファチジルセリン(PS)に着目し、抗炎症シグナルの誘導メカニズムを解明することを目的としている。その実現のために本研究では、独自に開発を進めてきたPSを模倣した合成ポリマー(methacryloyloxyethyl phosphorylserineポリマー; MPSポリマー)を基盤とした新たなシンバイオティック・マテリアルの創製を目指す。当該年度は、アMPSポリマーの分子デザインの最適化を行った。具体的には、マクロファージなどの免疫細胞が発現しているレセプターを同定し、MPSの物性(粒子径、硬さ、荷電、疎水度、共重合するモノマーの種類など)とレセプターの種類との相関を調査した結果、硬い粒子、小さい粒子が高い抗炎症効果を示した。これはマクロファージへの取り組み安さが原因と考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度は測定装置を揃えセットアップを行った。一部試薬などに関しては資材の納入の遅れなどがあったが、それ以外はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後はMPSポリマーと免疫細胞との弱い相互作用という観点から、MPSポリマーの重合比、組成、分子量、粒径などが抗炎症効果に与える影響を詳細に調べることで、これまでになかった「物質共生のための生命物理化学」という学問を切り拓く。同時に物質共生のためのキーマテリアルを創製し、領域目標の達成に寄与する。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report

Research Products

(12 results)

All 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Development of a new poly-ε-caprolactone with low melting point for creating a thermoset mask used in radiation therapy2021

    • Author(s)
      Aoyama Takahiro、Uto Koichiro、Shimizu Hidetoshi、Ebara Mitsuhiro、Kitagawa Tomoki、Tachibana Hiroyuki、Suzuki Kojiro、Kodaira Takeshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 20409-20409

    • DOI

      10.1038/s41598-021-00005-2

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shape-memory balloon offering simultaneous thermo/chemotherapies to improve anti-osteosarcoma efficacy2021

    • Author(s)
      Ouchi Sosuke、Niiyama Eri、Sugo Ken、Uto Koichiro、Takenaka Satoshi、Kikuchi Akihiko、Ebara Mitsuhiro
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 9 Pages: 6957-6965

    • DOI

      10.1039/d1bm00780g

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature responsive smart polymer for enabling affinity enrichment of current coronavirus (SARS-CoV-2) to improve its diagnostic sensitivity2021

    • Author(s)
      Nabil Ahmed、Yoshihara Erika、Hironaka Keita、Hassan Ayman A.、Shiha Gamal、Ebara Mitsuhiro
    • Journal Title

      Computational and Structural Biotechnology Journal

      Volume: 19 Pages: 3609-3617

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2021.06.016

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Diels-Alder polymer platform for thermally enhanced drug release toward efficient local cancer chemotherapy2021

    • Author(s)
      Fujisawa Nanami、Takanohashi Masato、Chen Lili、Uto Koichiro、Matsumoto Yoshitaka、Takeuchi Masayuki、Ebara Mitsuhiro
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials

      Volume: 22 Pages: 522-531

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1939152

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 免疫反応を制御するバイオマテリアル ~死細胞から学ぶ巧みな免疫制御システム2021

    • Author(s)
      荏原 充宏 田崎 朱里
    • Journal Title

      オレオサイエンス

      Volume: 21 Pages: 447-453

    • NAID

      130008113753

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Design of Apoptotic Cell-inspired Anti-inflammatory Polymers to Control The Inflammatory Environment in Immune Cells2021

    • Author(s)
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • Organizer
      第8回アジアバイオマテリアル学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗炎症MPSポリマーの構造制御とミクログリア細胞の炎症環境に与える影響2021

    • Author(s)
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • Organizer
      第70回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷におけるミクログリア細胞の炎症抑制を可能にするアポトーシス細胞模倣粒子の設計2021

    • Author(s)
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • Organizer
      第37回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷部での免疫環境を制御可能なアポトーシス細胞膜模倣高分子の設計2021

    • Author(s)
      田崎 朱里 劉 懿華 荏原 充宏
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Apoptotic cell-mimetic nanomaterials for anti-inflammation therapy2021

    • Author(s)
      劉 懿華 荏原 充宏
    • Organizer
      第8回アジアバイオマテリアル学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 荏原研究室HP

    • URL

      https://www.nims.go.jp/bmc/group/smartbiomaterials/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 荏原研究室Facebook

    • URL

      https://www.facebook.com/EBALab/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-11-24   Modified: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi