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免疫誘導バランスを自在に制御可能なナノ粒子アジュバントの創製と材料設計

研究課題

研究課題/領域番号 13J00745
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関大阪大学

研究代表者

島 史明  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードワクチン / ドラッグデリバリーシステム / ナノ粒子 / ポリ(γ-グルタミン酸) / アジュバント / 免疫誘導制御 / ポリ(γ-グルタミン酸) / 親-疎水バランス
研究実績の概要

現在、ワクチンと共に用いられている免疫増強剤は効果が十分でなく、さらに重篤な副作用をもたらすリスクを有する。さらに、感染症やがんの予防または治療を実現するためには、目的に応じて誘導される免疫の種類 (液性免疫や細胞性免疫) やその度合いを精密に制御する必要がある。しかし、これらを実現可能な免疫増強剤はこれまでに報告されていない。高い安全性を有し、免疫誘導バランスを自在に制御できる免疫増強剤の開発において、抗原と免疫増強剤の細胞内及び体内動態の制御が必須である。これを実現するために、高分子からなるナノ粒子 (NPs) に抗原を担持させて免疫担当細胞へ選択的に送達するドラッグデリバリーシステム (DDS) を応用する研究が盛んに行われている。中でもNPsの親-疎水バランスや組成を制御することで細胞との相互作用を制御でき、その結果免疫誘導の制御ができると期待されている。特に、樹状細胞などの免疫担当細胞は抗原等の疎水性部位を認識することで活性化されることが分かっている。そこで、疎水化ポリ(γ-グルタミン酸) (γ-PGA) NPsの疎水性を制御することで免疫の誘導が制御できるのではないかと考えた。γ-PGAに対する疎水基の種類(アミノ酸エチルエステルの種類)を変えたポリマーから粒径が200 nmの抗原内包NPsを調製し、免疫誘導効果を検討した。その結果、抗原を内包した疎水化γ-PGA NPsは抗原のみに比べて高い免疫を誘導でき、また、疎水基の種類で誘導される免疫の種類やその度合いが変わることが明らかとなった。さらに、樹状細胞による取り込みや活性化能が疎水基の種類で変わる知見が得られた。これらより、NPsの疎水性(疎水基の種類)を制御することでキャリアと細胞との相互作用を制御でき、それにより誘導される免疫の種類や度合いを自在に制御できることを本研究で初めて明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Synthesis and preparation of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) with different hydrophobic side chains and their potential of membrane disruptive activity2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Colloid Polymer Science

      巻: 292 号: 10 ページ: 2663-2671

    • DOI

      10.1007/s00396-014-3303-z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The hydrophobic effect of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) on the degradability of the encapsulated proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 2 号: 10 ページ: 1419-1425

    • DOI

      10.1039/c4bm00140k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The role of hydrophobicity in the disruption of erythrocyte membrane by nanoparticles composed of hydrophobically modified poly (γ-glutamic acid)2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

      巻: 25 号: 2 ページ: 203-210

    • DOI

      10.1080/09205063.2013.848328

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of functional vesicles composed of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) by hydrophobic interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Bjoern Schulte, Helmut Keul, Martin Moeller, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 46 号: 3 ページ: 184-188

    • DOI

      10.1038/pj.2013.74

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of siRNA carrier based on boronic acid functionalized amphiphilic poly(γ-glutamic acid) nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Manami Shudo, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: (印刷中) 号: 6 ページ: 840-842

    • DOI

      10.1246/cl.140060

    • NAID

      130004868167

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic stimulation of antigen presenting cells via TLR by combining CpG ODN and poly(γ-glutamic acid)-based nanoparticles as vaccine adjuvants2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 24 号: 6 ページ: 926-933

    • DOI

      10.1021/bc300611b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size effect of amphiphilic poly(γ-glutamic acid) nanoparticles on cellular uptake and maturation of dendritic cells in vivo2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Masanori Baba, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 9 号: 11 ページ: 8894-8901

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2013.06.010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulating the antigen-specific immune responses by the hydrophobicity of nanoparticles composed of amphiphilic poly(γ-gluta mic acid)2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 34 号: 37 ページ: 9709-9716

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.08.064

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子アジュバントの疎水性の違いによる免疫応答制御2015

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子を構成する疎水基の種類による免疫誘導制御2014

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子の疎水性とアジュバント機能2014

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリアミノ酸ナノ粒子アジュバントによる免疫誘導制御に及ぼす要因2014

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • 学会等名
      第43回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター 別館11階会議室
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 種々の異なる疎水基を有する両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸) ナノ粒子の調製とワクチンアジュバントへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 免疫誘導制御を可能にする高分子ナノ粒子アジュバントの創製2014

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • 学会等名
      第7回次世代アジュバント研究会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
    • 年月日
      2014-01-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)からなる新規ポリマーベシクルの調製2013

    • 著者名/発表者名
      島 史明、Bjoern Schulte, Helmut Keul、Martin Moeller、明石 満
    • 学会等名
      第59回高分子研究発表会
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県)
    • 年月日
      2013-07-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリアミノ酸ナノ粒子の膜破壊活性とpH及び疎水化度の効果2013

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第62回高分子年次大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリアミノ酸ナノ粒子の疎水化度による免疫応答制御2013

    • 著者名/発表者名
      島 史明、宇都倫史、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会
    • 発表場所
      京都府民総合交流プラザ京都テルサ(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synergistic Stimulation of Immune Cells by Combination of Adjuvant and Nanonarticles Composed of Amphiphilic Polv(γ-alutamic acid)2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Shima, Tomofumi Uto, Takami Akagi, Mitsuru Akashi
    • 学会等名
      Controlled Release Society, the 40th Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子による免疫誘導と疎水化度の効果2013

    • 著者名/発表者名
      島 史明、宇都倫史、赤木隆美、明石 満
    • 学会等名
      第42回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 免疫応答を制御可能な両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子アジュバントの調製と疎水化度効果2013

    • 著者名/発表者名
      赤木隆美、島 史明、宇都倫史、明石 満
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 疎水化度の異なる両親媒性ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子と細胞との相互作用解明による免疫誘導制御の実現2013

    • 著者名/発表者名
      島 史明、赤木隆美、宇都倫史、明石 満
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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