ナノＤＤＳを用いた制がんベクトル変換技術の開発

• 研究領域: 感染・炎症が加速する発がんスパイラルとその遮断に向けた制がんベクトル変換
• 研究課題/領域番号: 22114009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 秋吉 一成 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90201285)
• 研究分担者: 新屋 政春 京都府立医科大学, 医学部, 研究員 (10405277) ; 松田 修 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (00271164) ; 澤田 晋一 京都大学, 工学研究科, 助教 (50444104) ; 佐々木 善浩 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (90314541)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 138,060千円 (直接経費: 106,200千円、間接経費: 31,860千円); 2014年度: 25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円); 2013年度: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円); 2012年度: 28,340千円 (直接経費: 21,800千円、間接経費: 6,540千円); 2011年度: 28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円); 2010年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円)
• キーワード: ドラッグデリバリーシステム / がん治療 / ナノゲル / ワクチン / エクソソーム / siRNA / 腫瘍微小環境 / 細胞特異性 / RGDペプチド / 抗体 / サイトカイン / タンパク質デリバリー / 核酸デリバリー / エンドサイトーシス / 遺伝子導入 / シャペロン機能

研究成果の概要

種々のサイトカインやsiRNAなどの生理活性物質を目的の部位、かつ必要な時間に、送達、発現、あるいは徐放させることのできるドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発し、がん微小空間を制御する手法を開発することを目的とした。種々の多糖を基盤とする新規多糖ナノゲルキャリアを開発した。特にサイクロアミロース(CA)を基盤とする新規カチオン性CAナノゲルは、アジュバントとしてのCpG核酸やsiRNAのキャリアとして優れていることを見出し、これらナノゲルDDSを分子標的療法に用いることで腫瘍微小環境を改善できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Effective CpG DNA delivery using amphiphilic cycloamylose nanogels (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Tahara, J. Yasuoka, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
  • 雑誌名: Biomaterials Science 巻: 3 号: 2 ページ: 256-264
  • DOI: 10.1039/c4bm00293h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Nanogel-based Immunologically Stealth Vaccine Targets Macrophages in the Medulla of Lymph Node and Induces Potent Anti-Tumor Immunity (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Muraoka, N. Harada, T. Hayashi, Y. Tahara, F. Momose, S. Sawada, S. Mukai, K. Akiyoshi, H. Shiku,
  • 雑誌名: ACS nano 巻: 8 号: 9 ページ: 9209-9218
  • DOI: 10.1021/nn502975r
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Therapeutic Effect of Nanogel-Based Delivery of Soluble FGFR2 with S252W Mutation on Craniosynostosis (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, Y. Kobayashi, J. Morita, H. Suzuki, Y. Hashimoto, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, K. Moriyama
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 7 ページ: e101693-e101693
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0101693
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cycloamylose-Nanogel DDS-mediated intratumor silencing of the vascular endothelial growth factor regulates neovascularization in tumor microenvironment (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, M. Shin-Ya, S. Takeda, Y. Hashimoto, S. Mukai, S. Sawada, T. Adachi, K. Akiyoshi, T. Miki, O. Mazda
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 105 号: 12 ページ: 1616-1625
  • DOI: 10.1111/cas.12547
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microrheology of nanogel-integrated system, (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine, K. Okazaki, T. Ikeda-Fukazawa, M. Ichikawa, K. Yoshikawa, S. Mukai, K. Akiyoshi,
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci., 巻: 292 ページ: 325-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polysaccharide-hair cationic polypeptide nanogels: Self-assembly and enzymatic polymerization of amylose primer modified cholesteryl poly(L-lysine) (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, M. Yamazaki, J. Tamada, K. Akiyoshi,
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 ページ: 7509-7514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cationic amphiphilic polysaccharide nanoballs: protein stabilization and intracellular delivery by nanoencapsulation (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, S. Sawada, K. Akiyoshi,
  • 雑誌名: Biomaterials Science 巻: 1 ページ: 842-849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclodextrin triggered dimensional changes of polysaccharide nanogel integrated hydrogels at nanometer resolution, (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Gao, S. Toita, S. Sawada, K. Akiyoshi, B. T. Stokke,
  • 雑誌名: Soft matter 巻: 9 ページ: 5178-5185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembled pH-Sensitive Cholesteryl Pullulan Nanogel As a Protein Delivery Vehicle (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Morimoto, Sayaka Hirano, Haruko Takahashi, Scott Loethen, David H. Thompson, Kazunari Akiyoshi
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 14 号: 1 ページ: 56-63
  • DOI: 10.1021/bm301286h
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Hybrid Hydrogel BIomaterial by Nanogel Engineering: Bottom-Up Design with Nanogel and Liposome Building Blocks to Develop a Multidrug Delivery System (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine, Y. Moritani, T. Ikeda-Fukazawa, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
  • 雑誌名: Advanced Healthcare Mater 巻: 1 号: 6 ページ: 722-728
  • DOI: 10.1002/adhm.201200175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Injectable Hydrogel for Sustained Protein Release by Salt-Induced Association of Hyaluronic Acid Nanogel (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakai, et al
  • 雑誌名: Macromolecular bioscience 巻: 12 号: 4 ページ: 475-483
  • DOI: 10.1002/mabi.201100352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual crosslinked hydrogel nanoparticles by nanogel bottom-up method for sustained-release delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Asako Shimoda, et al
  • 雑誌名: Colloids Surf B Biointerfaces 巻: (in press) ページ: 38-44
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.09.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploitation of a novel polysaccharide nanogel cross-linking membrane for guided bone regeneration (GBR) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Miyahara, et al
  • 雑誌名: J Tissue Eng Regen Med 巻: (in press) 号: 8 ページ: 666-672
  • DOI: 10.1002/term.475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanogel-Based Scaffold Delivery of Prostaglandin E2 Receptor-Specific Agonist in Combination With a Low Dose of Growth Factor Heals Critical-Size Bone Defects in Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: P.Kamolratanakul, et al
  • 雑誌名: Arthritis and Rheumatism 巻: 63 号: 4 ページ: 1021-1033
  • DOI: 10.1002/art.30151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell specific peptide-conjugated polysaccharide nanogels for protein delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Asako Shimoda, et al
  • 雑誌名: Macromol Biosci 巻: Vol.11 号: 7 ページ: 882-888
  • DOI: 10.1002/mabi.201000491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cationic nanogels efficiently deliver proteins to myeloma cells and primary T lymphocytes poorly expressing heparan sulfate (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Watanabe, et al
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 32 号: 25 ページ: 5900-5905
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.04.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polysaccharide nanogel gene delivery system with endosome-escaping function: Co-delivery of plasmid DNA and phospholipase A2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Toita S, Sawada S, Akiyoshi K
  • 雑誌名: J Controlled Release 巻: 155 号: 1 ページ: 54-59
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2010.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The tumor necrosis factor type 2 receptor plays a protective role in tumor necrosis factor-α-induced bone resorption lacunae on mouse calvariae (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nagano, N.Alles, A.H.Mian, A.Shimoda, N.Morimoto, Y.Tamura, H.Shimokawa, K.Akiyoshi, K.Ohya, K.Aoki
  • 雑誌名: J Bone Miner, Metab 巻: 29 号: 6 ページ: 671-681
  • DOI: 10.1007/s00774-011-0270-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amphiphilic polysaccharide nanoballs : a new building block for nanogel biomedical engineering and artificial chaperone (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Takahashi, et al
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 ページ: 337-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Artificial Chaperone System Based on Cyclodextrin (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sasaki, et al
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology 巻: 11 ページ: 300-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanogel antigenic protein delivery system for adjuvant-free intranasal vaccines (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nochi, et al
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 9 ページ: 572-578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polysaccharide nanogel-cyclodextrin system as artificial chaperone for in vitro protein synthesis of green fluorescent protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sasaki, et al
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 42 ページ: 823-828
  • NAID: 10026687316
  • 査読あり
• [学会発表] ナノゲル工学の提唱と新規DDSの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第30回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 慶応義塾大学芝共立キャンパス(東京都港区）
  • 年月日: 2014-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] Bio-inspired Nanogel Engineering for Protein DDS (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Akiyoshi
  • 学会等名: 2014 IUPAC World Polymer Cogress or MACRO 2014
  • 発表場所: Chiang Mai province (Thailand)
  • 年月日: 2014-07-06
  • 招待講演
• [学会発表] Self-Assembled Nanogel Engineering for DDS (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Akiyoshi
  • 学会等名: The 5th International Conference on the Development of Biomedical Engineering
  • 発表場所: Ho Chi Minh City (Vietnam)
  • 年月日: 2014-06-17
  • 招待講演
• [学会発表] ナノゲル工学による新規DDSの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: BIO tech 2014（第13回国際バイオテクノロジー展/技術会議）
  • 発表場所: 東京ビックサイト(東京都江東区）
  • 年月日: 2014-05-15
  • 招待講演
• [学会発表] 糖ナノゲルテクトニクスによる新規バイオ材料の設計と医療応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第63回医用高分子研究会 主題＝ 実用化・臨床化のための医用高分子研究
  • 発表場所: 東京医科歯科大学（東京都）
  • 年月日: 2013-03-13
  • 招待講演
• [学会発表] ナノゲルDDSによる発がんスパイラル制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 平成24年度 文部科学省新学術領域研究（研究代表者 今井浩三）「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
  • 発表場所: 学術総合センター，一橋記念講堂（東京都）
  • 年月日: 2013-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] Self-assembled nanogel engineering by associating polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akiyoshi
  • 学会等名: IACIS (International Association of Colloid and Interface Scientists) Conference
  • 発表場所: 仙台国際会議場（宮城県）
  • 年月日: 2012-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] ナノゲルドラッグデリバリーシステムと免疫 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第31回岡山免疫懇話会
  • 発表場所: 岡山大学病院(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] ナノゲル工学による先端医療への展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第21回高分子ゲル研究会講座高分子ゲルの応用展開～実用化に向けた応用研究の最前線～
  • 発表場所: 東京理科大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 多糖ナノゲル工学による新規DDS設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第27回日本DDS学会企業セミナー
  • 発表場所: 東京大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Polysaccharide Nanogels for Immunotherapy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Akiyoshi
  • 学会等名: The 10th China-Japan-Korea Foresight Joint Symposium on Gene Delivery and International Symposium on Biomaterials 2011
  • 発表場所: Guilin, Guangxi, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] ナノゲル工学による新規DDSの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会境界領域シンポジウム「ナノ粒子表面物性に基づいたDDS開発」
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-13
• [学会発表] Polysaccharide nanogel protein delivery system for immunotherapy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Akiyoshi
  • 学会等名: Ninth International Symposium on Frontiers in Biomedical Polymers FBPS 2011
  • 発表場所: Funchal, Portugal(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-09
• [学会発表] Polysaccharide Nanogel DDS for Cancer Immunotherapy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Akiyoshi
  • 学会等名: 1st International Symposium on Carcinogenic Spiral, 9th International Conference on Protein Phosphatase
  • 発表場所: Tokyo, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-02
• [学会発表] ナノゲル工学とドラッグデリバリーシステム (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 有機化学研究会(白鷺セミナー)第60回講演会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Nanogel Engineering for Protein Drug Delivery System (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Akiyoshi
  • 学会等名: 6th Sweden-Japan Workshop on BioNano Technology
  • 発表場所: Mishima, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] ナノゲル基盤マテリアルによる新規タンパク質DDSの開発
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: APSTJ2025シンポジウム「バイオとナノが拓く医療イノベーション」
  • 発表場所: UDX Gallery NEXT（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] ナノゲルテクトニクスによる新規ソフトマテリアル創製とバイオ応用.
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第81回高分子若手研究会[関西] 主題 高分子材料が拓くソフトマテリアル化学
  • 発表場所: 大坂工業大学（大阪）
  • 招待講演
• [学会発表] 新規バイオナノトランスポーターの開発とDDS、再生医療応用.
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 学会等名: 第34回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 招待講演
• [図書] 遺伝子医学MOOK別冊 ここまで広がるドラッグ徐放技術の最前線 ―古くて新しいドラッグデリバリーシステム(DDS)― (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原義朗，秋吉一成
  • 出版者: メディカルドゥ
• [図書] 先端バイオマテリアルハンドブック (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成、石原一彦、山岡哲二
  • 総ページ数: 580
  • 出版者: NTS 出版
• [図書] 医薬品:薬を運ぶナノキャリアの設計,現代表面科学シリーズ5ひとの暮らしと表面科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋吉一成
  • 出版者: 共立出版
• [図書] ナノゲルエ学によるDDSキャリアの開発と応用,食品・化粧品・医療分野へのゲルの利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸井田さやか, 秋吉一成
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] ワクチン抗原デリバリーシステム,がん免疫療法-実用化へのチャレンジ- (2010)
  • 著者名/発表者名: 安岡潤一, 秋吉一成
  • 出版者: シーエムシー出版