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腫瘍内でステルス性を速やかに解除しナノ粒子の腫瘍集積を積極化する革新的シェル分子

研究課題

研究課題/領域番号 17H04743
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東京工業大学

研究代表者

武元 宏泰  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10709249)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2017年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード生体高分子 / バイオマテリアル / 薬物送達システム / 高分子 / 刺激応答材料 / 生体材料 / 高分子構造・物性
研究成果の概要

ナノ粒子はがん組織への薬物送達キャリアとして開発されてきた。これに関し、その体内動態を制御する新しいシェル分子の開発を行った。通常のシェル分子は正常組織への集積抑制や免疫応答回避等を主眼としている。しかし、その性能はしばしばがん組織への滞留やがん細胞取り込みを阻害する懸念があった。そこで本研究では、がん組織と正常組織との微小なpH差を認識することで性質を切り替える新しいシェル分子の開発を行った。結果として、通常のシェル分子と同等の正常組織への集積抑制を有していながら、卓越したがん集積能を有するシェル分子の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんの化学療法において、制がん剤の体内動態制御は低い副作用と高い治療効果の双方の観点から重要である。既存のシェル分子による体内動態制御は血液成分及び正常組織との相互作用の抑制に限定されており、腫瘍組織での制がん剤の細胞取り込みを促進する機能は兼備されていない。本研究はこういった現状を打破することに成功し、その両立に成功した。さらに本研究は、新規シェル分子の開発を通して、制がん剤の腫瘍組織への送達に関する新たな方針を提案するものであるため、今後の薬物創製に対して多大なる影響を与えることが必至であり、その分野の飛躍的な発展へと大いに寄与するものである。

報告書

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

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Sohag University(Egypt)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Polymeric modification of gemcitabine via cyclic acetal linkage for enhanced anticancer potency with negligible side effects2020

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Hiroyasu、Inaba Takanori、Nomoto Takahiro、Matsui Makoto、Liu Xiaomeng、Toyoda Masahiro、Honda Yuto、Taniwaki Kaori、Yamada Naoki、Kim Junhyun、Tomoda Keishiro、Nishiyama Nobuhiro
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 235 ページ: 119804-119804

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2020.119804

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly(vinyl alcohol) boosting therapeutic potential of p-boronophenylalanine in neutron capture therapy by modulating metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Nomoto Takahiro、Inoue Yukiya、Yao Ying、Suzuki Minoru、Kanamori Kaito、Takemoto Hiroyasu、Matsui Makoto、Tomoda Keishiro、Nishiyama Nobuhiro
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 4

    • DOI

      10.1126/sciadv.aaz1722

    • NAID

      120006779811

    • 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] Pyruvate Responsiveness Based on α-Oxohydrazone Formation for Intracellular siRNA Release from Polyion Complex-Based Carriers2019

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Hiroyasu、Wang Chih-Ling、Nomoto Takahiro、Matsui Makoto、Tomoda Keishiro、Nishiyama Nobuhiro
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 20 号: 6 ページ: 2305-2314

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.9b00261

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] Poly(N-isopropylacrylamide)-Based Polymer-Inducing Isothermal Hydrophilic-to-Hydrophobic Phase Transition via Detachment of Hydrophilic Acid-Labile Moiety2018

    • 著者名/発表者名
      Muttaqien Sjaikhurrizal El、Nomoto Takahiro、Takemoto Hiroyasu、Matsui Makoto、Tomoda Keishiro、Nishiyama Nobuhiro
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 20 号: 4 ページ: 1493-1504

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b01465

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of multiple cyclic RGD peptides on tumor accumulation and intratumoral distribution of IRDye 700DX-conjugated polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Dou Xuebo、Nomoto Takahiro、Takemoto Hiroyasu、Matsui Makoto、Tomoda Keishiro、Nishiyama Nobuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 8126-8126

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26593-0

    • 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
  • [雑誌論文] An Ethylenediamine‐based Switch to Render the Polyzwitterion Cationic at Tumorous pH for Effective Tumor Accumulation of Coated Nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Abdul-Hackam Ranneh, Hiroyasu Takemoto, Shunya Sakuma, Aziz Awaad, Takahiro Nomoto, Yuki Mochida, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Mitsuru Naito, Nobuhiro Nishiyama
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 18 ページ: 5057-5061

    • DOI

      10.1002/anie.201801641

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional polymer-based siRNA delivery carrier that recognizes site-specific biosignals2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto, Nobuhiro Nishiyama
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 267 ページ: 90-99

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.09.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The development of polyzwitterion that responds to tumorous pH for effective delivery of nanomaterials to the deeper site in the tumor tissue2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto, Aziz Awaad, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Yutaka Miura, Nobuhiro Nishiyama
    • 学会等名
      ACS Spring 2020 National Meeting & Expo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polyzwitterion comprising 1,2-diaminoethane that recognizes tumorous pH for effective delivery of the coated nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto, Nobuhiro Nishiyama
    • 学会等名
      ICBZM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腫瘍pH応答性高分子べタインの開発と ナノ粒子のがん送達への展開2019

    • 著者名/発表者名
      武元宏泰,Awaad Aziz,Ranneh Abdul-Hackam,野本貴大,松井誠,三浦裕,西山伸宏
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腫瘍内pH応答性高分子ベタインの設計と 被覆ナノ粒子への展開2019

    • 著者名/発表者名
      武元宏泰,Awaad Aziz,Ranneh Abdul-Hackam,野本貴大,松井誠,三浦裕,西山伸宏
    • 学会等名
      第68回高分子学会討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ethylenediamine-based betaine structure switches the neutral net charge of polyzwitterion into cationic at tumorous pH toward effective tumor accumulation of the coated nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto, Abduhl Hackam Ranneh, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Nobuhiro Nishiyama
    • 学会等名
      256th ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ethylenediamine-based polyzwitterion that becomes cationic at tumorous pH for effective tumor accumulation of the coated nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto, Abdul-Hackam Ranneh, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Nobuhiro Nishiyama
    • 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] Bioresponsive Polyzwitterion that Recognizes Tumorous pH for a Construction of Tumor-Targeted Carriers2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Takemoto
    • 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
  • [備考] エチレンジアミン構造に基づく高分子ベタインの電荷制御とナノ粒子の腫瘍送達への展開

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/news/reserch/201806nt.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] pH応答性ポリマー及び薬物送達システム2017

    • 発明者名
      武元宏泰 他5名
    • 権利者名
      武元宏泰 他5名
    • 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
    • 外国

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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