分子標的治療薬の非侵襲的・時空間的モニタリングに向けた革新的イメージング技術開発

• 研究課題/領域番号: 15H05659
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用薬理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 芳賀 早苗 北海道大学, 保健科学研究院, 特任講師 (60706505)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円); 2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 生体分子機能 / 光イメージング / 細胞死 / 創薬 / イメージング / プローブ / 生体分子 / 診断

研究成果の概要

本研究は、種々の病態・疾患に関与する責任分子を選定し、①その分子に結合することで活性化する光プローブ、②その機能を制御するプローブの開発、さらに③細胞質内送達技術開発を行った。最終的に、細胞におけるプローブ機能・有用性試験を検討した。これらの技術開発により、病態を制御する細胞死分子メカニズムの解析や、光照射による細胞機能の制御が可能であることを確認した。
本研究では、細胞の標的分子の動態を、非侵襲的かつリアルタイムに観察・制御する技術の開発を試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤の効果、毒性・副作用、体内動態などの解析には莫大な費用と時間、労力が支払われるが、実際に臨床研究に辿り着くものはごくわずかである。これらの課題に対して、本研で進めた光プローブの技術開発は、生体、細胞内の病態制御分子の動態をより迅速かつ理論的に、時空間的に確認することを可能にした。
本研究成果は、生物学的光イメージング診断・治療、薬剤評価、そして疾患研究のツールとして、臨床現場で広く応用可能な技術をもたらすと期待している。

研究成果

• [雑誌論文] Extracts of Bilberry ( Vaccinium myrtillus L.) Fruits Improve Liver Steatosis and Injury in Mice by Preventing Lipid Accumulation and Cell Death (2019)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Yimin, Hikari Yamaki, Shigeki Jin, Tetsuya Sogon, Naoki Morita, Michitaka Ozaki.
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 83 号: 11 ページ: 2110-2120
  • DOI: 10.1080/09168451.2019.1634514
  • NAID: 120006864495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of caspase-3 during Chlamydia trachomatis-induced apoptosis at a late stage (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Junji、Haga Sanae、Hashimoto Kent、Okubo Torahiko、Ozawa Takeaki、Ozaki Michitaka、Yamaguchi Hiroyuki
  • 雑誌名: Canadian Journal of Microbiology 巻: 65 号: 2 ページ: 135-143
  • DOI: 10.1139/cjm-2018-0408
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Photo-Activatable Akt Probe: A New Tool to Study the Akt-Dependent Physiopathology of Cancer Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Haga Sanae、Ozawa Takeaki、Morita Naoki、Asano Mami、Jin Shigeki、Yimin、Ozaki Michitaka
  • 雑誌名: Oncology Research Featuring Preclinical and Clinical Cancer Therapeutics 巻: 26 号: 3 ページ: 467-472
  • DOI: 10.3727/096504017x15040166233313
  • NAID: 120006473610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of necroptosis in ligand-mediated and hypoxia-induced injury of hepatocytes using a novel optic probe detecting receptor-interacting protein (RIP)1/RIP3 binding (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Haga, A. Kanno, T. Ozawa, N. Morita, M. Asano, M. Ozaki
  • 雑誌名: Oncology Research 巻: 26 号: 3 ページ: 503-513
  • DOI: 10.3727/096504017x15005102445191
  • NAID: 120006473611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relevance of FXR-p62/SQSTM1 pathway for survival and protection of mouse hepatocytes and liver, especially with steatosis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Yimin, Michitaka Ozaki.
  • 雑誌名: BMC Gastroenterology 巻: 17 号: 1 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1186/s12876-016-0568-3
  • NAID: 120005981455
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Long-term ex vivo and in vivo monitoring of tumor progression by using dual luciferases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Morita, Sanae Haga, Yoshihiro Ohmiya, Michitaka Ozaki.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 497 ページ: 24-26
  • DOI: 10.1016/j.ab.2015.12.007
  • 査読あり
• [学会発表] Palmitate induces release of pro-inflammatory cytokines prior to cell death in mouse AML12 hepatocytes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mami Asano, Sanae Haga, Shiina Itashiki, Sae Kamada, Aya Mikami, Michitaka Ozaki.
  • 学会等名: CSH-Asia Liver, Biology, Diseases & Cancer,
  • 国際学会
• [学会発表] Fasリガンド/酸化ストレスによって引き起こされるプログラム細胞死の機序解析 Analysis of programmed cell death in hepatocytes induced by Fas ligand and oxidative stressw (2019)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、森田 直樹、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第92回日本生化学会総会
• [学会発表] 肝虚血・再灌流、酸化ストレスと細胞死（臓器傷害）とその制御 -マウス肝における虚血再灌流傷害進展の分子機構 - (2019)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、森田 直樹、小澤 岳昌
  • 学会等名: 第72回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪肝における易傷害性メカニズム解析の基礎的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、浅野 真未、森田 直樹、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第26回肝細胞研究会
• [学会発表] 細胞・臓器の病態生理の時空間イメージングと研究・臨床への応用- 外科医が望むもの、そして今していること - (2018)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、森田 直樹、浜田 俊幸、小 澤岳昌
  • 学会等名: 第16回医用分光学研究会
  • 招待講演
• [学会発表] マウス脂肪肝モデルをもちいたビルベリーの予防効果に関する検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、伊 敏、森田 直樹、浅野 真未、荘厳 哲哉、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第39会日本肥満学会
• [学会発表] 光による細胞生存能（Akt/PKB分子）制御に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、小澤 岳昌、森田 直樹、伊 敏、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
• [学会発表] Relevance of FXR-p62/SQSTM1 pathway for survival and protection of mouse hepatocytes and liver with steatosis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki, Sanae Haga, Yimin.
  • 学会等名: IBD and Liver: East Meets West
  • 招待講演
• [学会発表] 発光プローブによるプログラム細胞死（アポトーシス、ネクロプトーシス）動的解析の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、菅野 憲、小澤 岳昌、森田 直樹、浅野 真未、伊 敏、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第27回日本Cell Death学会
• [学会発表] レドックスが制御するネクローシス型細胞死（ネクロプトーシス）の光プローブによる動的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、菅野 憲、小澤 岳昌、森田 直樹、浅野 真未、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第25回肝細胞研究会
• [学会発表] 光プローブをもちいたプログラム細胞死（アポトーシス、ネクロプトーシス）の動的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝，芳賀 早苗
  • 学会等名: 第22回日本がん分子標的治療学会学術集会
• [学会発表] カスパーゼ3プローブ発現細胞を用いたクラミジア感染宿主細胞内のアポトーシス制御機構の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松尾 淳司、芳賀 早苗、大久保 寅彦、中村 眞二、小澤 岳昌、尾崎 倫孝、山口 博之
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] ビルベリー抽出物の糖尿病性網膜症発症・進行予防効果に関する基礎的研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅野 真未、芳賀 早苗、柴崎 彩、黒澤 和也、荘厳 哲哉、尾崎 倫孝
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] 肝細胞におけるレドックス依存性ネクロプトーシスの動態解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、菅野 憲、小澤 岳昌、森田 直樹、浅野 真未、伊 敏、尾崎 倫孝
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] マウス脂肪化肝細胞・脂肪肝に対するビルベリーの抑制効果の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、荘厳 哲哉、伊 敏、森田 直樹、浅野 真未、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第38回日本肥満学会
• [学会発表] 肝核内受容体FXRはp62/SQSTM1およびSHPを経由して、それぞれ抗酸化・細胞保護効果、脂肪化抑制効果を示す (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、伊 敏
  • 学会等名: 第24回肝細胞研究会
• [学会発表] 脂肪化肝細胞・脂肪肝に対するビルベリーの効果とその機序の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、荘厳 哲哉、伊 敏、森田 直樹、浅野 真未、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第24回肝細胞研究会
• [学会発表] 肝細胞におけるプログラム細胞死(アポトーシス、ネクロプトーシス)の動的解析 Dynamic analysis of apoptotic and necroptotic death of hepatocytes with optical probes (2016)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗, 菅野 憲, 小澤 岳昌, 尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 光技術を用いた臓器・細胞機能評価と制御の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝，芳賀早苗，小澤岳昌，森田直樹，浜田俊幸
  • 学会等名: 第43回日本臓器保存生物医学会学術集会
• [学会発表] ビルベリー糖尿病性網膜症初期病変抑制効果の検討Cytoprotective and Antioxidative Roleof Bilberry in Early Diabetic Retinopathy. (2016)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、荘厳 哲哉、森田 直樹、浅野 真未、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
• [学会発表] FXRを起点とした脂肪肝傷害抑制と 脂肪化改善の機序 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、森田 直樹
  • 学会等名: 第25回日本肝臓医生物学研究会
• [学会発表] 光プローブをもちいた時空間的病態解析と積極的病態制御の試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、小澤 岳昌、山田 勇磨
  • 学会等名: 第71回日本消化器外科学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] ビルベリーによる非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防に向けた基礎的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、荘厳 哲哉、森田 直樹、浅野 真未、尾崎 倫孝
  • 学会等名: 第23回肝細胞研究会
• [学会発表] Long-term ex vivo and in vivo monitoring of tumor progression by using dual luciferases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Morita, Sanae Haga, Yoshihiro Ohmiya, Michitaka Ozaki
  • 学会等名: 19th International Symposium on Bioluminescence & Chemiluminescence (ISBC2016)
  • 国際学会
• [学会発表] Optical evaluation and monitoring of oxidative stress & damage in vivo. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Takeaki Ozawa, Naoki Morita, Mami Asano, James Remington, Michitaka Ozaki.
  • 学会等名: 19th International Symposium on Bioluminescence & Chemiluminescence (ISBC2016)
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of necroptotic cell death by monitoring RIP1/RIP3 interaction in hepatocytes. (肝細胞におけるRIP1/RIP3結合能のモニタリングによるネクロプトーシス評価の試み) (2015)
  • 著者名/発表者名: 芳賀 早苗、菅野 憲、小澤 岳昌、尾崎 倫孝
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] p62/SQSTM1 を基軸とした新たな肝臓・肝細胞保護・機能維持法の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 倫孝、芳賀 早苗、森田 直樹、伊 敏
  • 学会等名: 第42回日本臓器保存生物医学会学術集会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター（盛岡市）
  • 年月日: 2015-11-13