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Development of a DDS technology using neutrophils for targeting inflammatory sites

Research Project

Project/Area Number 22K19940
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Asai Tomohiro  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (00381731)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsdrug delivery system / マイクロディスク / 好中球 / 炎症 / 脳梗塞
Outline of Research at the Start

本研究では、脳梗塞の病態進行に合わせたdrug delivery system(DDS)の構築を目指し、好中球を用いて薬物を送達するNeutrophil-mediated DDSの研究開発を行う。好中球は炎症に対して速やかに応答する細胞であり、脳梗塞急性期から修復期にわたって脳に浸潤し、障害部位の修復に関与する。そのような好中球を担体にして細胞保護作用をもつ薬物を送達することで、画期的な脳梗塞治療法の開発に繋げる。長期間の薬物徐放が可能なマイクロディスクを作成して好中球に搭載し、単回投与で長期的に脳保護効果をもたらす革新的なDDS技術の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Aiming to construct a novel drug delivery system (DDS) focusing on the pathological progression of cerebral infarction, we conducted research on neutrophil-mediated DDS technology, which uses neutrophils as a drug carrier. We attempted to develop a DDS that has a long-term cytoprotective effect using neutrophils with microdiscs that enable sustained drug release. We optimized the composition of the drug reserve part of the microdisks to release tacrolimus sustainedly. In a release study of tacrolimus, the optimized microdiscs enabled sustained drug release for 2 to 4 weeks. Evaluation of neutrophil dynamics using an acute lung injury model and a middle cerebral artery infarction model suggested that neutrophils accumulate at the site of inflammation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、好中球に搭載可能な薬物放出制御型のマイクロディスクを開発し、免疫抑制薬の炎症部位選択的DDSが炎症を伴う難治性疾患の治療に応用できる可能性を示唆した。細胞医薬が拓く未来の医療のさらにその先を見据えた挑戦的な研究において有益な知見が得られた。本研究成果は、いまだ治療法が確立されていない炎症性疾患の治療研究やDDS製剤開発の一助となるものであり、よりよい医療の発展に繋がることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cooling-induced, localized release of cytotoxic peptides from engineered polymer nanoparticles in living mice for cancer therapy2023

    • Author(s)
      Koide Hiroyuki、Saito Kazuhiro、Yoshimatsu Keiichi、Chou Beverly、Hoshino Yu、Yonezawa Sei、Oku Naoto、Asai Tomohiro、Shea Kenneth J.
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 355 Pages: 745-759

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2023.02.020

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  • [Journal Article] Design of an Anti-HMGB1 Synthetic Antibody for <i>In Vivo</i> Ischemic/Reperfusion Injury Therapy2023

    • Author(s)
      Koide Hiroyuki、Kiyokawa Chiaki、Okishima Anna、Saito Kaito、Yoshimatsu Keiichi、Fukuta Tatsuya、Hoshino Yu、Asai Tomohiro、Nishimura Yuri、Miura Yoshiko、Oku Naoto、Shea Kenneth J.
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Issue: 42 Pages: 23143-23151

    • DOI

      10.1021/jacs.3c06799

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Increasing the siRNA knockdown efficiency of lipid nanoparticles by morphological transformation with the use of dihydrosphingomyelin as a helper lipid2023

    • Author(s)
      Hashimoto Masahiro、Yonezawa Sei、Furan Song、Nitta Chiori、Maeda Noriyuki、Tomita Koji、Yokouchi Ayano、Koide Hiroyuki、Asai Tomohiro
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: - Issue: 9 Pages: 3269-3277

    • DOI

      10.1039/d3bm00068k

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Treatment of PTEN-Null Breast Cancer by a Synthetic Lethal Approach Involving PARP1 Gene Silencing2023

    • Author(s)
      Asai Tomohiro、Yokota Masafumi、Isomura Hideki、Koide Hiroyuki、Sakurai Naoyuki、Okamoto Ayaka、Ando Hidenori、Dewa Takehisa、Oku Naoto
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: - Issue: 7 Pages: 1908-1914

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2023.02.017

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    • Author(s)
      Koide H, Ochiai H, Suzuki H, Hirata S, Watanabe M, Yonezawa S, Dewa T, Oku N, Asai T.
    • Journal Title

      J Mater Chem B

      Volume: 10 Issue: 35 Pages: 6768-6776

    • DOI

      10.1039/d2tb00271j

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      柳田洋翼, 奥 直人, 本田美樹, 柳田光昭, 浅井知浩
    • Journal Title

      製剤機械技術学会誌

      Volume: 31 Pages: 271-276

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      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会 2023
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      高橋沙也加、龍 聡平、沙 沛瀚、又吉克樹、宋 復燃、尾﨑奈穂子、田中陽平、浅井知浩
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      又吉克樹、龍 聡平、高橋沙也加、米澤 正、尾崎奈穂子、田中陽平、浅井知浩
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  • [Book] 新規モダリティ医薬品のための新しいDDS技術と製剤化2023

    • Author(s)
      米澤 正 浅井知浩
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049361
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  • [Remarks] 静岡県立大学薬学部医薬生命化学分野ホームページ

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/radiobio/

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URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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