癌特異的タンパク質ナノ造影剤による病態の機能イメージング

• 研究課題/領域番号: 15K16333
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 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)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: MRI / 造影剤 / DDS / 画像診断システム / ナノ材料 / 分子イメージング / ナノカプセル

研究成果の概要

MRIは非侵襲・無障害な画像診断法で空間分解能に優れているが、組織・疾患特異性が無く 、高感度かつ疾患特異的なMRI造影剤の開発が急務である。そこで高感度造影剤の開発を目的とし、造影剤としてsmall heat shock protein 16.5を利用した。ナノカプセルを発現・精製を行い、内部にGdを導入し、膵癌標的ペプチドiRGDをカプセル表面に提示した。MRI測定によってカプセル内の疎水性部位導入によるシグナルの増強が確認された。また膵癌マウスに投与すると、膵癌組織のイメージングに成功し、3次元MRI構築画像や病理的評価から詳細な体内分布が確認された。

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] Ligand-Mediated Coating of Liposomes with Human Serum Albumin (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Hikari、Nakhaei Elnaz、Kawano Takahito、Murata Masaharu、Kishimura Akihiro、Mori Takeshi、Katayama Yoshiki
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 34 号: 6 ページ: 2324-2331
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.7b04024
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In vivo redox metabolic imaging of mitochondria assesses disease progression in non-alcoholic steatohepatitis (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakata R, Hyodo F, Murata M, Eto H, Nakaji T, Kawano T, Narahara S, Yasukawa K, Akahoshi T, Tomikawa M, Hashizume M
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 17170-17170
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17447-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] 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] Role of amino acid residues surrounding the phosphorylation site in peptide substrates of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) (2016)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Murata, M., Toita, R., Kawano, T., Nakashima, H., and Kang, J.H.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 48 号: 12 ページ: 2875-2880
  • DOI: 10.1007/s00726-016-2345-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 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] Basic FGF-treated adipose tissue-derived mesenchymel stem cell infusion ameliorate liver cirrhosis via paracrine HGF (2015)
  • 著者名/発表者名: Tang W, Aakahoshi T, Piao J, Narahara S, Murata M, Kawano T, Hamano N, Ikeda T, Hashizume M
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology and Hepatology 巻: 20 号: 6 ページ: 1065-1074
  • DOI: 10.1111/jgh.12893
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Applications of human hepatitis B virus preS domain in bio-and nanotechnology (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Toita, T. Kawano, J.-H. Kang, M. Murata
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 巻: 28 号: 24 ページ: 7400-7411
  • DOI: 10.3748/wjg.v21.i24.7400
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Monitoring of phosphorylated peptides by radioactive assay and matrix-assisted laser desorption-ionization time-of-flight mass spectrometry (2015)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., Asai, D., Toita, R., Kawano, T., and Murata, M.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 47 号: 11 ページ: 2377-2383
  • DOI: 10.1007/s00726-015-2025-y
  • 査読あり / 国際共著 / 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
• [雑誌論文] Expression and characterization of myristoylatedpreS1-conjugated nanocages for targeted cell delivery (2014)
  • 著者名/発表者名: Murata M, Piao JS, Narahara S, Kawano T, Hamano N, Kang JH, Asai D, Ugawa R, Hashizume M,
  • 雑誌名: Protein Expressionand Purification 巻: 110 ページ: 52-56
  • DOI: 10.1016/j.pep.2014.12.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Protein NanoCages Conjugated Magnetic Resonance Contrast Agents with High Relaxivity Properties (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahito Kawano, Masaharu Murata, Jeong-Hun Kang, Jing Shu Piao, Sayoko Narahara, Fuminori Hyodo, Nobuhito Hamano, Jie Guo, Susumu Oguri, Kenoki Ohuchida, Makoto Hashizume
  • 学会等名: Biomaterials International 2018
  • 国際学会
• [学会発表] タンパク質ナノカプセルを用いたin vivo膵癌検出ナノMRI造影剤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野 喬仁・ 村田 正治・朴 晶淑・楢原 佐由子・濱野 展人・大内田 研宙・橋爪 誠
  • 学会等名: DDS学会学術集会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 2016-06-30
• [学会発表] 膵癌特異的タンパク質ナノカプセルを用いた高感度MRI造影剤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河野喬仁、村田正治、朴晶淑、楢原佐由子、大内田研宙、橋爪誠
  • 学会等名: 第31回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 東京都 新宿京王プラザホテル
  • 年月日: 2015-07-02