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ユニットポリイオンコンプレックスを起点とする標的組織特異的核酸デリバリーへの挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 17H02098
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
研究機関東京大学

研究代表者

宮田 完二郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50436523)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード生体材料 / ドラッグデリバリー / 核酸医薬 / がん治療 / 核酸医薬デリバリー / ポリイオンコンプレックス / ブロック共重合体 / 高分子材料 / 薬物送達システム
研究成果の概要

本研究では、固形がん組織に効率良く核酸医薬をデリバリーするために、1分子の核酸医薬を搭載した世界最小スケールのナノ医薬「ユニットポリイオンコンプレックス(uPIC)」を構築した。高分子材料の長さと形を精密に設計し、緩衝液中で核酸医薬と混合することで、約18 nmのuPICが得られることを確認した。uPICを用いることで、膵臓がんモデルや脳腫瘍モデルなどの難治がん組織に対する高効率核酸医薬デリバリーを達成した。その結果、それぞれの腫瘍モデルに対して有意な抗腫瘍効果を得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、高分子材料の精密設計を通じて、1分子の核酸医薬を選択的に搭載したポリイオンコンプレックス(PIC)の構築に成功しており、高分子集合体の観点で非常に興味深い知見を得ている。さらに、そのPICのサイズが約18 nmと非常に小さいことに着目し、既存のナノ医薬(約100 nm)では送達困難とされる難治がん組織(膵臓がんや脳腫瘍モデル)に対しても効果的に核酸医薬を送達することに成功した。結果として、安全かつ優れた抗腫瘍効果を得ることに成功しており、新規がん治療法の創出に貢献するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件) 図書 (3件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 核酸医薬のドラッグデリバリー2020

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞、宮田完二郎
    • 雑誌名

      Clinical Neurosicence

      巻: 38 ページ: 314-318

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo rendezvous of small nucleic acid drugs with charge-matched block catiomers to target cancers2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Sumiyo、Hayashi Kotaro、Toh Kazuko、Kim Hyun Jin、Liu Xueying、Chaya Hiroyuki、Fukushima Shigeto、Katsushima Keisuke、Kondo Yutaka、Uchida Satoshi、Ogura Satomi、Nomoto Takahiro、et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1894-1894

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09856-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthetic miR-143 Exhibited an Anti-Cancer Effect via the Downregulation of K-RAS Networks of Renal Cell Cancer Cells In Vitro and In Vivo.2019

    • 著者名/発表者名
      Takai T、 Tsujino T, Yoshikawa Y, Inamoto T, Sugito N, Kuranaga Y, Heishima K, Soga T, Hayashi K, Miyata K, Kataoka K, Azuma H, Akao Y.
    • 雑誌名

      Mol Ther.

      巻: S1525-0016(19) 号: 5 ページ: 30090-5

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2019.03.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-cancer effects of a chemically modified miR-143 on bladder cancer by either systemic or intravesical treatment2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa, K. Taniguchi, T. Tsujino, K. Heishima, T. Inamoto, T. Takai, K. Minami, H. Azuma, K. Miyata, K. Hayashi, K. Kataoka, Y. Akao
    • 雑誌名

      Molecular Therapy: Methods and Clinical Development

      巻: 13 ページ: 290-302

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2019.02.005

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smart oligonucleotide delivery by multifunctional block copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      K. Hayashi, K. Miyata
    • 雑誌名

      Material Matters

      巻: 14 ページ: 110-114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucose-linked sub-50-nm unimer polyion complex-assembled gold nanoparticles for targeted siRNA delivery to glucose transporter 1-overexpressing breast cancer stem-like cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yi, H. J. Kim, M. Zheng, P. Mi, M. Naito, B. S. Kim, H. S. Min, K. Hayashi, F. Perche, K. Toh, X. Liu, Y. Mochida, H. Kinoh, H. Cabral, K. Miyata, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 295 ページ: 268-277

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2019.01.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-Assembly of siRNA/PEG-b-Catiomer at Integer Molar Ratio into 100 nm-Sized Vesicular Polyion Complexes (siRNAsomes) for RNAi and Codelivery of Cargo Macromolecules2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Beob Soo、Chuanoi Sayan、Suma Tomoya、Anraku Yasutaka、Hayashi Kotaro、Naito Mitsuru、Kim Hyun Jin、Kwon Ick Chan、Miyata Kanjiro、Kishimura Akihiro、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 8 ページ: 3699-3709

    • DOI

      10.1021/jacs.8b13641

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Small Delivery Vehicles of siRNA for Enhanced Cancer Targeting2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun Jin、Yi Yu、Kim Ahram、Miyata Kanjiro
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 19 号: 7 ページ: 2377-2390

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b00546

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Block Copolymer Micelles in Nanomedicine Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Cabral Horacio、Miyata Kanjiro、Osada Kensuke、Kataoka Kazunori
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 118 号: 14 ページ: 6844-6892

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.8b00199

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functionalization of silica nanoparticles for nucleic acid delivery2018

    • 著者名/発表者名
      Kamegawa Rimpei、Naito Mitsuru、Miyata Kanjiro
    • 雑誌名

      Nano Research

      巻: 11 号: 10 ページ: 5219-5239

    • DOI

      10.1007/s12274-018-2116-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 核酸医薬の生体内デリバリー2018

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞、宮田完二郎
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 73 ページ: 751-759

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 高分子・無機材料を用いたナノ構造体の創製と核酸デリバリーへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 雑誌名

      日本核酸医薬学会誌

      巻: 22 ページ: 13-23

    • NAID

      40022468648

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドラッグデリバリーの新展開2018

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 44 ページ: 584-585

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 核酸医薬の生体内ドラッグデリバリーシステム2018

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞、宮田完二郎
    • 雑誌名

      日本認知症学会誌

      巻: 32 ページ: 607-615

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of PRDM14 expression in pancreatic cancer suppresses cancer stem-like properties and liver metastasis in mice2017

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya, H. Taniguchi, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka, K. Imai
    • 雑誌名

      Carcinogenesis

      巻: 38 号: 6 ページ: 638-648

    • DOI

      10.1093/carcin/bgx040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 送達困難とされる臓器・組織への核酸医薬デリバリーを目指して2020

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      核酸創薬研究部門 第2回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Y-shaped block catiomer (YBC) forms "Unit polyion complex" with siRNA and ASO: a novel DDS alternative to LNP2019

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Masai, H. Taniguchi, Y. Kondo, N. Nishiyama, K. Miyata, S. Akinaga, K. Kataoka
    • 学会等名
      15th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutics Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanopharmaceutical design to break through biological barriers2019

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata
    • 学会等名
      LINK-J/UCSD Life Science Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1分子核酸を内包する極小核酸キャリアの構築と難治がん治療への展開2019

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎, 渡邉秀美代, 林光太朗, 藤加珠子, キムヒョンジン, 茶谷洋行, 福島重人, 内藤瑞, 片岡一則
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高分子材料の精密設計による核酸デリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第14回ナノ・バイオメディカル学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子材料を用いたドラッグデリバリーのこれまでとこれから2019

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第34回高分子学会関東支部茨城地区 若手の会交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] siRNA送達に向けたカチオン性ポリアミノ酸の検討2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗, 福島重人, 西山伸宏, 宮田完二郎, 片岡一則
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 送達困難とされる臓器・組織への核酸デリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会DDS部会主催合同サテライトシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 極小サイズのsiRNA送達システムの構築とそのすい臓ガンモデルへの効果2019

    • 著者名/発表者名
      林光太朗, 福島重人, 藤加珠子, 西山伸宏, 宮田完二郎, 片岡一則
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 送達困難な標的組織への核酸医薬デリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] siRNAsome: A self-assembled vesicular architecture formed from siRNAs and PEGylated block catiomers2019

    • 著者名/発表者名
      B. S. Kim, S. Chuanoi, Y. Anraku, K. Miyata, A. Kishimura, K. Kataoka
    • 学会等名
      6th International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核酸医薬とカチオン性ブロック共重合体の精密設計に基づくナノ構造体の形成挙動制御2019

    • 著者名/発表者名
      茶谷洋行, 林光太朗, 内藤瑞, キム ヒョンジン, 福島重人, 片岡一則, 宮田完二郎
    • 学会等名
      第28回インテリジェント・ナノ材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Smart oligonucleotide delivery by polymer nanotechnology2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata
    • 学会等名
      The 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-small polymeric nanocarriers for cancer-targeted oligonucleotide delivery2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, S. Watanabe, K. Hayashi, K. Toh, H. J. Kim, K. Kataoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vesicular self-assemblies from siRNAs and PEGylated block catiomers (siRNAsomes): Their structural, physicochemical, and biological characteristics2018

    • 著者名/発表者名
      B. S. Kim, K. Miyata, A. Kishimura, K. Kataoka
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リガンド搭載有機無機ハイブリッドナノキャリアによるがんへのsiRNAデリバリー2018

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎, 易宇, 内藤瑞, キム ヒョンジン, 片岡一則
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] siRNAを膜成分として含有するベシクル型ポリイオンコンプレックス(siRNAsome)の構築とsiRNAデリバリーへの展開2018

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎, キム ボブス, チュアノイ サヤン, 須磨知也, 安楽泰孝, 内藤瑞, キム ヒョンジン, 岸村顕広, 片岡一則
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核酸医薬デリバリーのための高分子材料設計2018

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第13回理研「デジタル×バイオものづくり」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise construction of gold-nanoparticle architecture with monodispersed polyion complex for siRNA delivery2017

    • 著者名/発表者名
      H. J. Kim, Y. Yi, K. Miyata, K. Kataoka
    • 学会等名
      2017 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核酸医薬のドラッグデリバリーシステム2017

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      第36回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Small polymeric nanocarriers for smart oligonucleotide delivery2017

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata
    • 学会等名
      Beijing Symposium 2017: Polymeric Biomaterials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Size-controlled construction of gold nanoparticle-based vehicle with polymeric building blocks for systemic delivery of siRNA2017

    • 著者名/発表者名
      キム ヒョンジン, 易宇, 宮田完二郎, 片岡一則
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高分子・無機材料を用いたナノ構造体の創製と核酸医薬デリバリーへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第3回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1分子核酸封入ポリイオンコンプレックスの調製と核酸デリバリーへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎, 渡邉秀美代, 藤加珠子, 林光太朗, 内藤瑞, キム ヒョンジン, 片岡一則
    • 学会等名
      第33回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高分子材料を基盤とする核酸医薬デリバリー2017

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎
    • 学会等名
      CBI学会 第384回研究講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 医薬品モダリティの特許戦略と技術開発動向2019

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞、宮田完二郎
    • 総ページ数
      676
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047497
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 刺激応答性高分子ハンドブック2018

    • 著者名/発表者名
      内藤瑞、吉永直人、宮田完二郎、片岡一則
    • 総ページ数
      864
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] DDS先端技術の製剤への応用開発2017

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎、他
    • 総ページ数
      492
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861046636
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 宮田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bmm.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 宮田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bmm.t.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 宮田研ホームページ

    • URL

      http://www.bmm.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 核酸搭載ユニット型ポリイオンコンプレックス2017

    • 発明者名
      宮田完二郎、他
    • 権利者名
      東京大学、他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-12-25  

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