タンパク質ナノカプセルによるインテリジェント型マルチモーダル造影剤の開発

• 研究課題/領域番号: 15H03007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 村田 正治 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任教授 (30304744)
• 研究分担者: 橋爪 誠 九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664) ; 河野 喬仁 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (90526831) ; 濱野 展人 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (80708397)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: ナノ材料 / 分子イメージング / MRI / 機能化造影剤 / ナノバイオ / 画像診断 / DDS / ナノバイオマテリアル / 膵がん

研究成果の概要

生体の機能を生体内外の物質や細胞機能等を利用して分子レベルで可視化する、いわゆる分子イメージング技術を導入した新しいMRI機能化造影剤を開発した。Gd-DTPAを内孔に固定化したナノカプセル型MRI造影剤のT1緩和度を算出したところ、最大で10倍の高感度化に成功した。興味深いことに、得られた緩和度とナノカプセルの粒径をプロットしたところ、高い相関関係が得られた。これはナノ粒子型のMRI造影剤の造影能がその粒径と関係していることを示した初めての例である。さらにこのカプセル表面を機能化することで、膵がん特異性を持たせることにも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrasensitive MRI detection of spontaneous pancreatic tumors with nanocage-based targeted contrast agent. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawano T, Murata M, Kang JH, Piao JS, Narahara S, Hyodo F, Hamano N, Guo J, Oguri S, Ohuchida K, Hashizume M
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 152 ページ: 37-46
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2017.10.029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Phase Separation Multi-Phase Flow Using an Aqueous Two-Phase System of a Polyethylene Glycol/Dextran Mixed Solution (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoya IMANISHI, Tetsuo YAMASAKI, and Kazuhiko TSUKAGOSHI, Masaharu MURATA
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 印刷中
  • NAID: 130007432308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased hepatic inflammation in a normal-weight mouse after long-term high-fat diet feeding (2017)
  • 著者名/発表者名: Riki TOITA, Takahito KAWANO, Satoshi FUJITA, Masaharu MURATA, Jeong-Hun KANG
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ 巻: 31 号: 1 ページ: 43-47
  • DOI: 10.1293/tox.2017-0038
  • NAID: 130006318210
  • ISSN: 0914-9198, 1881-915X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Autophagy is required for activation of pancreatic sstellate cells, associated with pancreatic cancer progression and promotes growth of pancreatic tumors in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo S, Nakata K, Ohuchida K, Takesue S, Nakayama H, Abe T, Koikawa K, Okumura T, Sada M, Horioka K, Zheng B, Mizuuchi Y, Iwamoto C, Murata M, Moriyama T, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Mizumoto K, Oda Y, Hashizume M, Nakamura M.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1492-1506
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2017.01.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Noninvasive mapping of the redox status of dimethylnitrosamine-induced hepatic fibrosis using in vivo dynamic nuclear polarization-magnetic resonance imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawano T, Murata M, Hyodo F, Eto H, Kosem N, Nakata R, Hamano N, Piao JS, Narahara S, Akahoshi T, Hashizume M
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: - 号: 1 ページ: 32604-32604
  • DOI: 10.1038/srep32604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-obesity and anti-inflammatory effects of macrophage-targeted interleukin-10-conjugated liposomes in obese mice (2016)
  • 著者名/発表者名: iki Toita, Takahito Kawano, Masaharu Murata, Jeong-Hun Kang
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 110 ページ: 81-88
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2016.09.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Förster Resonance Energy Transfer-Based Self-Assembled Nanoprobe for Rapid and Sensitive Detection of Postoperative Pancreatic Fistula (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobuhito Hamano, Masaharu Murata, Takahito Kawano, Jing Shu Piao, Sayoko Narahara, Ryosuke Nakata, Tomohiko Akahoshi, Tetsuo Ikeda, and Makoto Hashizume
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 8 号: 8 ページ: 5144-5123
  • DOI: 10.1021/acsami.5b11902
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and function of engineered protein nanocages as a drug delivery system for targeting pancreatic cancer cells via neuropilin-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Murata, Sayoko Narahara, Takahito Kawano, Nobuhito Hamano, Jing Shu Piao, Jeong-Hun Kang, Kenoki Ohuchida, Takashi Murakami, Makoto Hashizume
  • 雑誌名: Molecular Pharmaceutics 巻: in press 号: 5 ページ: 1422-1430
  • DOI: 10.1021/mp5007129
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systemic Delivery of Protein Nanocages Bearing CTT Peptides for Enhanced Imaging of MMP-2 Expression in Metastatic Tumor Models Authors (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawano T, Murata M, Piao J, Narahara S, Hamano N, Kang J, Hashizume M
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 16(1) 号: 1 ページ: 148-158
  • DOI: 10.3390/ijms16010148
  • 査読あり / オープンアクセス
• [産業財産権] フリーラジカルの消費速度情報の取得方法およびNASHの判定方法 (2016)
  • 発明者名: 村田正治、橋爪 誠、濱野展人、池田哲夫、赤星朋比古
  • 権利者名: 九州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-117335
  • 出願年月日: 2016-06-13