免疫系に積極的に働きかけるイムノセラミックスの創製とその機能発現メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15H03025
• 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: 明治大学
• 研究代表者: 相澤 守 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10255713)
• 研究分担者: 永井 重徳 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (50348801)
• 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: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: 免疫療法 / イムノセラミックス / ゾル-ゲル法 / 水酸アパタイト / ホウ素含有アパタイト / 免疫細胞 / T細胞 / フローサイトメーター / 養子免疫療法 / 生体材料 / バイオセラミックス / アパタイト / イノシトールリン酸

研究成果の概要

これまで生体機能の一部あるいは全部を代替する目的で開発されている「バイオマテリアル」は人工材料であるため、免疫による拒絶がほとんど生じないことがメリットの一つであった。しかしながら、もし、材料自身が積極的に免疫系に働きかけ、免疫細胞を活性化することができれば、がん免疫療法に新機軸を提案できる。実際、我々は当該研究において免疫系に作用するいくつかのバイオセラミックス（イムノセラミクス）の創製に成功している。このイムノセラミックスとマウス由来脾臓細胞とを共存培養すると、免疫細胞中のキラーT細胞やヘルパーT細胞の比率を増加させることを明らかにしている。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibition of bacterial adhesion using calcium phosphate microspheres loaded with protamine (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Honda, Y. Kawanobe, H. Uchida, M. aizawa
  • 雑誌名: Int. J. Metall. Mater. Eng. 巻: 3 号: 2 ページ: 1-5
  • DOI: 10.15344/2455-2372/2017/136
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Morphological and functional changes in RAW264 macrophage-like cells in response to a hydrated layer of carbonate-substituted hydroxyapatite (2017)
  • 著者名/発表者名: Igeta K, Kuwamura Y, Horiuchi N, Nozaki K, Shiraishi D, Aizawa M, Hashimoto K, Yamashita K, Nagai A
  • 雑誌名: J. Biomed. Mater. Res. A 巻: 105 号: 4 ページ: 1063-1070
  • DOI: 10.1002/jbm.a.35997
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of calcium phosphate microspheres using an ultrasonic spray-pyrolysis technique and their application as novel anti-angiogenic chemoembolization agents for cancer treatment (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Aizawa, M. Honda, M. Emoto
  • 雑誌名: ACS Books 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delayed Propionibacterium acnes surgical site infections occur only in the presence of an implant (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiono, K. Ishii, S. Nagai, H. Kakinuma, A. Sasaki, H. Funao, T. Kuramoto1, K. Yoshioka, H. Ishihama, N. Isogai, K. Takeshima, T. Tsuji, Y. Okada, S. Koyasu, M. Nakamura, Yoshiaki Toyama, M. Aizawa, and M. Matsumoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 32758-32758
  • DOI: 10.1038/srep32758
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel hydroxyapatite film coated with ionic silver via inositol hexaphosphate chelation prevents implant-associated infection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Funao H, Nagai S, Sasaki A, Hoshikawa T, Tsuji T, Okada Y, Koyasu S, Toyama Y, Nakamura M, Aizawa M, Matsumoto M, Ishii K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 23238-23238
  • DOI: 10.1038/srep23238
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Preparation of spherical Zn-substituted tricalcium phosphate powder by ultrasonic spray-pyrolysis technique and its characterization (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Nishikawa, M. Honda, T. Yokota, Y. Shimizu, and M. Aizawa
  • 雑誌名: Journal of nanomaterials 巻: 2016 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2016/6753203
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 細胞培養・品質管理の基礎知識と細胞培養基材の利用・開発・評価の留意点；第10章 細胞培養基材と細胞の関係；第5節 三次元スキャフォールド (2016)
  • 著者名/発表者名: 相澤 守, 本田みちよ
  • 雑誌名: 情報機構 巻: - ページ: 180-190
• [雑誌論文] Advanced chemoembolization by anti-angiogenic calcium-phosphate ceramic microspheres targeting the vascular heterogeneity of cancer xenografts (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Emoto, H. Yoshihisa, K. Yano, B. Choijamts, H. Tsugu, K. Tachibana, and M. Aizawa
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 35 ページ: 4757-4764
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biocompatibility of silver-containing calcium-phosphate cements with anti-bacterial properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimizu, Y. Kawanobe, T. Konishi, N. Kanzawa, M. Honda, M. Aizawa
  • 雑誌名: Key Enginner. Mater. 巻: 631 ページ: 107-112
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.631.107
  • 査読あり
• [学会発表] イノシトールリン酸を表面修飾した水酸アパタイトセラミックスの免疫細胞応答性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野太郎, 木造理萌子, 山田清隆, 永井重徳，相澤 守
  • 学会等名: 第26回無機リン化学討論会
• [学会発表] Development of immunoceramics in the CaO-P2O5-SiO2-B2O3 system and their cellular responses (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Kizukuri, K. Yamada, M. Honda, S. Nagai and M. Aizawa
  • 学会等名: Bioceramics 29, The International Society for Ceramics in Medicine (ISCM)
  • 国際学会
• [学会発表] 種々の免疫賦活剤を担持させた水酸アパタイトセラミックスの薬剤徐放特性とその免疫細胞応答性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加々見早苗, 木造理萌子, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 無機マテリアル学会 第135回学術講演会
• [学会発表] 免疫系に積極的に働きかけるCaO-P2O5-SiO2-B2O3系ガラスセラミックスの作製とその表面特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木造理萌子, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 無機マテリアル学会 第135回学術講演会
• [学会発表] 免疫賦活剤を担持させた水酸アパタイトセラミックスの免疫細胞応答性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加々見早苗, 木造理萌子, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 第39回バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] CaO-P2O5-SiO2-B2O3系ガラスセラミックスと免疫細胞との相互作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木造理萌子, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 第39回バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] イノシトールリン酸を修飾した水酸アパタイト焼結体の免疫細胞に与える表面粗さの影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野太郎, 木造理萌子, 山田清貴, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 第39回バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] Effect of surface roughness on immune cells of hydroxyapatite ceramics modified with inositol phosphate (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ueno, R. Kizukuri, K. Yamada, S. Nagai and M. Aizawa
  • 学会等名: The 17th Asian BioCeramics Symposium (ABC2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Preparation of hydroxyapatite ceramics loaded with various immunostimulators and their responses to immune cells (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Kagami, R. Kizukuri, S. Nagai, and M. Aizawa
  • 学会等名: The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICA 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Cellular responses of immune cells to glass ceramics in the CaO-P2O5-SiO2-B2O3 system (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Kizukuri, K. Yamada, M. Honda, S. Nagai and M. Aizawa
  • 学会等名: 16th Asian BioCeramics Symposium (ABC2016)
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] 免疫系に積極的に働きかける新規なバイオセラミックスの創製とその免疫細胞応答性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木造理萌子, 山田清貴, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会 シンポジウム2016
  • 発表場所: 福岡市 福岡国際会議場
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] Preparation of calcium hydrogen phosphate loaded with protamine and its anti-bacterial property (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, M. Honda, K. Iohara, Y. Tajima, A. Kamata, S. Kokaji, T. Yamamoto, T. Hayakawa and M. Aizawa
  • 学会等名: International Dental Materials Congress 2016 (IDMC 2016)
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2016-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] CaO-P2O5-SiO2-B2O3 系ガラスセラミックスの免疫細胞応答性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木造理萌子, 山田清貴, 本田みちよ, 永井重徳, 相澤 守
  • 学会等名: 無機マテリアル学会 第132回 学術講演会
  • 発表場所: 千葉県船橋市
  • 年月日: 2016-06-02
• [学会発表] Responses of Immune Cells Derived from Mouse Spleen to Hydroxyapatite Ceramics Surface-modified with Inositol Phosphate and Their Morphology (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Aizawa, K. Yamada, M. Honda, S. Nagai
  • 学会等名: 10th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of cytokines secretions from macrophage cultured on hydroxyapatite and carbonated apatite dense ceramics (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Igeta, K. Nozaki, M. Aizawa, K. Yamashita, and A. Nagai
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] Novel chemoembolization on the basis of porous calcium-phosphate microspheres prepared by salt-assisted ultrasonic spray-pyrolysis technique (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Aizawa, S. Yabu, K. Yano, M. Matsueda, M. Honda, and M. Emoto
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] Immobilization of silver ions to porous hydroxyapatite/collagen composites and its anti-bacterial activity (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Tsurumi, M. Honda, T. Takayama, T. Nakajima, K. Ishii, M. Matsumoto and M. Aizawa
  • 学会等名: 15th Asian BioCeramics Symposium (ABC2015)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-12-09
• [学会発表] アパタイト/コラーゲン多孔体への銀イオンの固定化とその抗菌性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鶴見秀平・本田みちよ・高山知士・中島武彦・石井 賢・松本守雄・相澤 守
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都市 京都テルサ
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] Morphological Observation of Immune Cells Derived from Mouse Spleen to Hydroxyapatite Ceramics Surface-modified with Inositol Phosphate (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada, M. Nakamura, S. Nagai, M. Honda, M. Aizawa
  • 学会等名: 27th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine (27 Bioceramics)
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] 水酸アパタイトおよび炭酸含有アパタイトに対するマクロファージ接着が引き起こす生体反応の相違 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井ヶ田一貴・永井亜希子・相澤 守・山下 仁大
  • 学会等名: 日本無機リン化学会 第25回無機リン化学討論会
  • 発表場所: 山形大学 米沢キャンパス
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] イノシトールリン酸を表面修飾した水酸アパタイトセラミックス上で培養したマウス脾臓由来免疫細胞の形態観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田清貴・中村まり子・永井重徳・本田みちよ・相澤 守
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学 五福キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 二極化した細孔構造をもつ水酸アパタイト多孔質セラミックスへのイノシトールリン酸の表面修飾および銀イオンの固定化による抗菌性付与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鶴見秀平・本田みちよ・石井 賢・松本守雄・相澤 守
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学 五福キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [図書] 新しい生体吸収性材料の開発とその安全性, 分解速度評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 相澤 守
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] Synthesis of calcium phosphate microspheres using an ultrasonic spray-pyrolysis technique and their application as novel anti-angiogenic chemoembolization agents for cancer treatment” in "Advances in Bioinspired and Biomedical Materials (chapter 6) (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Aizawa, M. Honda, M. Emoto
  • 総ページ数: 303
  • 出版者: ACS SYMPOSIUM SERIES
• [図書] Nanobioceramics for Healthcare Applications (2017)
  • 著者名/発表者名: E. S. Thian, J. Huang and M. Aizawa
  • 総ページ数: 304
  • 出版者: World Scientific
  • ISBN: 9781786341334
• [備考] 明治大学理工学部応用化学科生体関連材料研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/
• [備考] 明治大学生命機能マテリアル研究クラスター
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/cluster/
• [備考] 明治大学理工学部生体関連材料研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/
• [備考] 明治大学理工学部応用化学科 生体関連材料研究室（AIZAWA Lab.）
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/
• [備考] 生命機能マテリアル研究クラスター
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~a_lab/cluster/