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シリコン量子ドットと腹腔鏡を用いた腹膜播種の新規蛍光診断/治療法の一体化開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J05621
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 生物機能・バイオプロセス
研究機関東京大学

研究代表者

太田 誠一  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード胃がん / 腹膜播種 / ヒアルロン酸 / ナノゲル / 蛍光診断 / ドラッグデリバリー / シリコン / 量子ドット / DDS / 腹腔鏡
研究実績の概要

前年度までに、Si量子ドット(Si-QD)に腹膜播種への標的能を付与するために使用予定のシスプラチン担持ヒアルロン酸(HA)ナノゲルが、マウス腹膜播種モデルの播種数を減少させることが確認された。HAは胃がん細胞に過剰発現しているCD44と特異的に結合する性質があるため、腹膜播種を選択的に標的できると期待される。今年度はこの抗腫瘍効果をより詳細に調べるために、HAの分解酵素であるヒアルロニダーゼ(HAse)を用いた検討を行った。その結果、HAseで細胞を前処理することで、HAナノゲルのヒト胃がん由来細胞株への増殖抑制効果が向上することが明らかとなった。これは、CD44と予め結合しているHAが除去され、HAナノゲルが結合できる受容体数が増加したからだと考えられる。この結果は、HAナノゲルがCD44を介した経路で腹膜播種に取り込まれていることを裏付けており、HAナノゲルとHAseとの併用治療の有効性を示唆している。
以上の検討に加え、今後Si-QDの配置を精密に制御しながらHAナノゲル中への封入を行うために、トロント大学においてDNAを用いたナノ粒子の高次構造制御についての研究を行った。これは、ナノ粒子表面にDNAを修飾し、これを粒子間のリンカーとして用いることで、一つの大きな粒子の周りに複数の小さな粒子が衛星の様に連結した粒子の高次構造体(コア-サテライトナノ粒子)を形成させるものである。今年度は蛍光物質やがんへの標的分子を導入したコア-サテライト ナノ粒子を作製し、その形態を特定のDNAに応答して変化させることに成功した。さらに、形態変化に対応して粒子の蛍光特性やがんへの標的能を変化させることが出来た。今後、特定の疾患に関連したDNAに応答してナノ粒子の高次構造体の形態が変化し、その変化に誘起されて診断/治療効果が発現される、といったシステムへと発展していくことが期待される。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] DNA-controlled dynamic colloidal nanoparticle systems for mediating cellular interaction2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohta, D. Glancy, and W. C. W. Chan
    • 雑誌名

      Science

      巻: 351 号: 6275 ページ: 841-845

    • DOI

      10.1126/science.aad4925

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Production of Cisplatin-Incorporating Hyaluronan Nanogels via Chelating Ligand-Metal Coordination2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohta, S. Hiramoto, Y. Amano, M. Sato, Y. Suzuki, M. Shinohara, S. Emoto, H. Yamaguchi, H. Ishigami, Y. Sakai, J. Kitayama, and T. Ito
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 27 号: 3 ページ: 504-508

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.5b00674

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aggregates of Silicon Quantum Dots as a Drug Carrier: Selective Intracellular Drug Release Based on pH-responsive Aggregation/Dispersion2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ohta, K. Yamura, S. Inasawa and Y. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 号: 29 ページ: 6422-6425

    • DOI

      10.1039/c5cc00925a

    • 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] Enhancing osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells by immobilizing inorganic polyphosphate onto hyaluronic acid hydrogel2015

    • 著者名/発表者名
      A. T.H. Wu, T. Aoki, M. Sakota, S. Ohta, S. Ichimura, T. Ito, T. Ushida, and K. S. Furukawa
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 16 号: 1 ページ: 166-173

    • DOI

      10.1021/bm501356c

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Biocompatible Calcium Salt of Hyaluronic Acid Grafted with Polyacrylic Acid2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, S. Nakasako, S. Ohta, and T. Ito
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 117 ページ: 43-53

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.09.037

    • 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] In situ cross-linkable hydrogel of hyaluronan produced via copper-free click chemistry2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Takahashi, Yukimitsu Suzuki, Takashi Suhara, Kiyohiko Omichi, Atsushi Shimizu, Kiyoshi Hasegawa, Norihiro Kokudo, Seiichi Ohta, Taichi Ito
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 14 号: 10 ページ: 3581-3588

    • DOI

      10.1021/bm4009606

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Uniform-Sized Poly[methacryloxypropyl Tris(trimethylsiloxy)silane] Microspheres via Shirasu Porous Glass Membrane Emulsification Technique2013

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai, Seiichi Ohta, Kazuki Akamatsu, Shin-ichi Nakao, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 46 号: 11 ページ: 777-784

    • DOI

      10.1252/jcej.13we100

    • NAID

      130003381990

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シスプラチン内包ヒアルロン酸ナノゲルの抗腫瘍効果における細胞外マトリクスの影響2016

    • 著者名/発表者名
      天野由貴、太田誠一、篠原満利恵、酒井康行、伊藤大知
    • 学会等名
      化学工学会第81年回
    • 発表場所
      関西大学(大阪府 吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 生体膜との相互作用制御を目指したナノ粒子集合体のDNA応答性形態変化2015

    • 著者名/発表者名
      太田誠一、D. Glancy、 W. C. W. Chan
    • 学会等名
      膜シンポジウム2015
    • 発表場所
      神戸大学 (兵庫県 神戸市)
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] DNA-mediated shape shift of colloidal nanoparticle superstructures for biomedical applications2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ohta, D. Glancy, and W. C. W. Chan
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道 札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 医療分野への応用を目指した可視―近赤外フルカラー発光Si量子ドットの開発2014

    • 著者名/発表者名
      太田誠一・伊藤大知・辻佳子・山口由岐夫
    • 学会等名
      東京大学先端医療開発フォーラム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-01-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光シリコンナノ粒子の細胞による取り込み過程の制御とイメージング/DDSへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      太田誠一
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2013
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腹膜播種治療のためのヒアルロン酸ナノゲルの開発2013

    • 著者名/発表者名
      太田誠一・平本翔大・江本成伸・山口博紀・石神浩徳・北山丈二・伊藤大知
    • 学会等名
      第51回 日本人工臓器学会大会/第5回 国際人工臓器学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of hyaluronic acid-based nanogels for the treatment of peritoneal dissemination2013

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ohta, Shota Hiramoto, Taichi Ito
    • 学会等名
      The 12th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      Hawaii (U.S.A.)
    • 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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