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オルガネラ・ターゲティングを目指した「細胞内薬物送達ナノキャリア」の設計

研究課題

研究課題/領域番号 14J05430
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 生体医工学・生体材料学
研究機関大阪大学

研究代表者

青山 道彦  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード細胞内動態 / ナノ粒子 / 運動性 / イメージング / ナノマテリアル / リアルタイムイメージング / エンドソーム / 細胞内DDS
研究実績の概要

本研究課題の目的は、ナノマテリアルの物性-細胞内動態の連関情報を基盤として、細胞内DDSというべき薬物送達法を確立することである。当該年度は、昨年に引き続き、ナノマテリアルの細胞内動態と物性の連関情報の収集を継続した。具体的には、表面性状の異なる3種類の直径70 nmのシリカナノ粒子を用い、表面性状の違いがナノ粒子の運動性に与える影響を評価し、拡散運動、能動運動などの指標において、ナノ粒子は表面性状に関わらずほとんど同様の運動性を示すことを示した。さらに、昨年までに見出したエンドソームに内包されたnSP70とnSP300の運動性が異なるメカニズムの解明に向け、粒子を曝露した細胞内において、粒子を内包していない初期エンドソーム、後期エンドソーム、リソソームの運動性の違いを評価した。その結果、粒子に曝露していない細胞と比べて、nSP70、nSP300を曝露した細胞内の小胞の運動性は低下する傾向にあることを見出した。一方で、nSP70とnSP300を曝露した細胞の粒子を内包していない小胞の運動性を比較したところ、有意な変化は認められなかった。即ち、粒子曝露により、細胞内に存在する小胞の運動性は低下するものの、その運動性の低下は粒子径の違いによる影響が認められないことを明らかとした。また、詳細は割愛するが、ナノ粒子の取込課程にも着目し、ナノ粒子の細胞内移行に影響を与える蛋白質の同定を行った。解析の結果、ナノ粒子の血中滞留性の向上に際し、重要である貪食細胞による取込の抑制にclusterinが寄与することを見出した。
以上、3年間の当該研究により、ナノ粒子特有の細胞内動態は、ナノ粒子間での表面性状の違いや100 nm以下での粒子径の違いによる影響は認められず、ナノ粒子であることが粒子の細胞内動態に重要であることを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Human Scavenger Receptor A1-Mediated Inflammatory Response to Silica Particle Exposure Is Size Specific2017

    • 著者名/発表者名
      Nishijima N, Hirai T, Misato K, Aoyama M, Kuroda E, Ishii KJ, Higashisaka K, Yoshioka Y, Tsutsumi Y
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 8 ページ: 379-379

    • DOI

      10.3389/fimmu.2017.00379

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Clusterin in the protein corona plays a key role in the stealth effect of nanoparticles against phagocytes2016

    • 著者名/発表者名
      Aoyama M, Hata K, Higashisaka K, Nagano K, Yoshioka Y, Tsutsumi Y
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical research communications

      巻: 480 号: 4 ページ: 690-695

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.10.121

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protein corona changes mediated by surface modification of amorphous silica nanoparticles suppress acute toxicity and activation of intrinsic coagulation cascade in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T., Yoshioka Y., Morishita Y., Aoyama M., Tochigi S., Hirai T., Tanaka K., Nagano K., Kamada H., Tsunoda S., Nabeshi H., Yoshikawa T., Higashisaka K., Tsutsumi Y.
    • 雑誌名

      Nanotechnology.

      巻: 26 ページ: 245101-245101

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The quantitative analysis of the intracellular dynamics of nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Haruna Hirai, Kazuya Nagano, Takeharu Nagai, Kazuma Higashisaka, Yasuo Tsutsumi
    • 学会等名
      Controlled release society Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファジーの阻害がナノマテリアルの細胞内移行に与える影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      青山 道彦, 石本 里緒, 平井 はるな, 長野 一也, 斎藤 滋, 東阪 和馬, 吉岡 靖雄, 堤 康央
    • 学会等名
      第43回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オートファジーの阻害がナノマテリアルの細胞内移行に与える影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      青山道彦、石本里緒、平井はるな、長野一也、斎藤 滋、東阪和馬、吉岡靖雄、堤 康央
    • 学会等名
      第43回日本毒性学会
    • 発表場所
      ウインクあいち, 名古屋
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Autophagy related gene regulates the uptake of silica nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      4)Aoyama M., Ishimoto R., Hirai H., Nagano K., Saito S., Higashisaka K., Yoshioka Y., Tsutsumi Y.
    • 学会等名
      The 8th International Nanotoxicology Congress (Nanotox2016)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Autophagy related gene regulates the uptake of silica nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Aoyama, Rio Ishimoto, Haruna Hirai, Kazuya Nagano, Shigeru Saito, Kazuma Higashisaka, Yasuo Yoshioka, Yasuo Tsutsumi
    • 学会等名
      8th international congress of Nanotoxicology
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノマテリアルの細胞内運動とエンドソームによる輸送の連関解析2016

    • 著者名/発表者名
      青山道彦、吉岡靖雄、東阪和馬、石本里緒、長野一也、新井由之、永井健治、堤 康央
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 横浜
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The quantitative assessments of the intracellular movements of nanoparticles and sub-micron particles.2015

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Kazuya Nagano, Takeharu Nagai, Kazuma Higashisaka, Yasuo Tsutsumi
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2015 Meeting
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノマテリアルの動態解明に向けた細胞内運動の定量的解析2015

    • 著者名/発表者名
      青山道彦、吉岡靖雄、新井由之、石本里緒、長野一也、永井健治、東阪和馬、堤 康央
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム
    • 発表場所
      千葉大学薬学部, 千葉
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノマテリアルの細胞内挙動におけるエンドソームの重要性2015

    • 著者名/発表者名
      青山道彦、吉岡靖雄、新井由之、石本里緒、永井健治、東阪和馬、堤 康央
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術年会
    • 発表場所
      京王プラザホテル, 新宿
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Tracking and quantitative analysis of intracellular movement of the silica nanoparticles.2015

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Aoyama, Yasuo Yoshioka, Yoshiyuki Arai, Rio Ishimoto, Kazuma Higashisaka, Takeharu Nagai, Yasuo Tsustsumi
    • 学会等名
      The 7th International Congress of Asian Society of Toxicology (ASIATOX VII)
    • 発表場所
      Jeju, South Korea
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノマテリアルの細胞内輸送機構の解明に向けた検討2015

    • 著者名/発表者名
      青山 道彦
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸学院大学、デザイン・クリエイティブセンター神戸
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Role of the transport vesicles for the intracellul1ar movements of the particles2014

    • 著者名/発表者名
      青山 道彦
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子の細胞内挙動の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      青山 道彦
    • 学会等名
      第64回日本薬学会近畿支部会
    • 発表場所
      京都薬科大学
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Single particle tracking method for the analysis of intracellular movement of the silica nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Aoyama
    • 学会等名
      The 50th congress of the European societies of Toxicology
    • 発表場所
      Edinburgh International Conference Centre, Edinburgh, Scotland
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノマテリアルの細胞内挙動の理解に向けた基礎的解析2014

    • 著者名/発表者名
      青山 道彦
    • 学会等名
      第30回日本DDS学会学術年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 薬学部 芝共立キャンパス
    • 年月日
      2014-07-30 – 2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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