癌特異的認識分子を提示するバイオナノカプセルによるミサイル療法の開発

• 研究課題/領域番号: 18015032
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 黒田 俊一 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60263406)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円); 2007年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円); 2006年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
• キーワード: バイオナノカプセル / 遺伝子治療 / DDS / ホーミングペプチド / 糖鎖 / レクチン

研究概要

我々は、ヒト肝臓に対し極めて高い特異性及び感染性を有するB型肝炎ウイルス(HBV)の感染機構を担う外皮タンパク質を、組換え酵母で「バイオナノカプセル(BNC;HBV表面抗原粒子)」として大量生産し、BNC内部に遺伝子や薬剤を封入して、ヒト肝臓特異的で高効率な遺伝子・薬剤導入用ベクターとすることに成功した。これはウイルス法とリポソーム法の長所を併せ持つ新しい遺伝子及び薬物送達法である。既に我々は、(1)BNCの大量生産法、長期保存法、及びBNC内部への高効率な物質封入法、(2)肝癌移植ヌードマウスでのピンポイント遺伝子送達及びピンポイント抗癌剤送達による肝癌増殖抑制、(3)HBVエスケープ変異体を模倣した低抗原性BNC(ステルス型BNC)の開発、(4)サイトカイと又は抗体提示型BNCによるサイトカイン受容体又は抗原依存的再標的化、に成功した。今年度は(5)Homing Peptide提示型BNCに治療用遺伝子(HSV-tk)や抗癌剤(アドリアマイシン)を封入して、In Vivo (Xenograft)において尾静脈から投与して、ヒト大腸癌、ヒト肺癌、ヒト扁平上皮癌に対する治療効果を示すことに成功し、(6)癌特異的抗体及び癌特異的糖鎖認識レクチン提示型BNCに治療用遺伝子(HSV-tk)や抗癌剤(アドリアマイシン)を封入して、In Vivo(Xenograft)において尾静脈から投与して、前項と同じ治療効果を示すことに成功した。さらに、(7)Extruderを使用して上記BNCの粒子径を微調整することにより、In Vivo (Xenograft)における治療効果を最適化することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] An siRNA against JC virus (JCV) agnoprotein inhibits JCV infection in JCV-producing cells inoculated in nude mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matoba, T, ら
  • 雑誌名: Neuropathology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The MAP Kinase p38 Links Shiga Toxin Dependent Signaling and Trafficking. (2008)
  • 著者名/発表者名: Walchli, S, ら
  • 雑誌名: Mol Biol Cell. 19 ページ: 95-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of MARK signaling molecules and Runx2 in the NELL 1-induced osteoblastic differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Bokui, N, ら
  • 雑誌名: FEBS Letters 582 ページ: 255-264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bio-nanocapsule Conjugated with Liposomes for In Vivo Pinpoint Delivery of Various Materials. (2008)
  • 著者名/発表者名: Jung, JH, ら
  • 雑誌名: J Control Release 126 ページ: 255-264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yeast-based fluorescence reporter assay of G protein-coupled receptor signaling for flow cytometric screening: FAR1-disruption recovers loss of episomal plasmid caused by signaling in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishi, J, ら
  • 雑誌名: J. Biochem (Tokyo) (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Ublquitin Ligase Activity of RBCK1 and Its Inhibition by Splice Variant RBCK2 and Protein Kinase Cβ. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatemastu, K, ら
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enigma homolog 1 scaffolds protein kinase D1 to regulate the activity of the cardiac L-type voltage-gated calcium channel. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maturana, AD, ら
  • 雑誌名: Cardiovasc Res (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Bio-Nanocapsule as a Transfer Vector Targeting Human Hepatocyte Carcinoma by Disulfide Linkage Modification. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, T, ら
  • 雑誌名: J Control Release 118 ページ: 348-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic Effects of Nell-1 and BMP-2 on the Osteogenic Differentiation of Myoblasts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Cowan, CM, ら
  • 雑誌名: J Bone Miner Res. 22 ページ: 918-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axonal Guidance Protein FEZ1 Associates with Tubulin and Kinesin Motor Protein to Transport Mitochondria in Neurites of NGF-Stimulated PC12 Cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, T, ら
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 361 ページ: 605-610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene Therapy of Liver Tumors with Human LiverSpecific Nanoparticles. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M, ら
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. 14 ページ: 440-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体内ピンポイント投与を可能にするバイオナノカプセル (2007)
  • 著者名/発表者名: 鄭周姫、 粕谷武司、 谷澤克行、 黒田俊一
  • 雑誌名: 日本薬学会誌 128 ページ: 797-805
  • NAID: 110006273924
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene Therapy of Liver Tumors with Human Liver-Specific Nanoparticles. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, Y., Ueda, M., Yamada, T., Kondo, A., Seno, M., Tanizawa, K., Kuroda, S., Sakamoto, M., Kitajima, M.
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. 14 ページ: 74-81
• [雑誌論文] A cold-active and thermostable alcohol dehydrogenase of a psychrotorelant from Antarctic seawater, Flavobacterium frigidimaris KUC-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuoka, T., Oikawa, T., Muraoka, I., Kuroda, S., Soda K.
  • 雑誌名: Extremophiles 11 ページ: 257-267
• [雑誌論文] Fasciculation and elongation protein zeta-1 (FEZ1) participates in the polarization of hippocampal neuron by controlling the mitochondrial motility. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ikuta, J., Maturana, A., Fujita, T., Okajima, T., Tatematsu, K., Tanizawa, K., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 353 ページ: 127-132
• [雑誌論文] Characterization of bio-nanocapsule as a transfer vector targeting human hepatocyte carcinoma by disulfide linkage modification. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, T., Fukuda, T., Yoshida, S., Yu, D., Kuroda, S., Tanizawa, K., Kondo, A., Ueda, M., Yamada, H., Tada, H., Seno, M.
  • 雑誌名: J Control Release (In press)
• [雑誌論文] バイオナノキャリアの開発とがん遺伝子治療への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 近藤昭彦, 黒田俊一, 谷澤克行, 妹尾昌治, 上田政和
  • 雑誌名: バイオテクノロジージャーナル 7 ページ: 41-47
• [雑誌論文] NELL-1 Induced Bone Formation within the Distracted Intermaxillary Suture. (2006)
  • 著者名/発表者名: Cowan, C.M., Cheng, S., Ting, K., Soo, C., Walder, B., Wu, B., Kuroda, S., Zhang, X.
  • 雑誌名: Bone 38 ページ: 48-58
• [雑誌論文] Kinetic and Structural Studies on the Catalytic Role of the Aspartic Acid Residue Conserved in Copper Amine Oxidase (2006)
  • 著者名/発表者名: Chiu, Y.-C., Okajima, T., Murakawa, T., Uchida, M., Taki, M., Hirota, S., Kim, M., Yamaguchi, H., Kawano, Y., Kamiya, N., Kuroda, S., Hayashi, H., Yamamoto, Y., Tanizawa.T.
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 4105-4120
• [雑誌論文] Quantum Mechanical Hydrogen Tunneling in Bacterial Copper Amine Oxidase Reaction (2006)
  • 著者名/発表者名: Murakawa, T., Okajima, T., Kuroda, S., Nakamoto, T., Taki, M., Yamamoto, Y., Hayashi, H., Tanizawa, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 342 ページ: 414-423
• [雑誌論文] Involvement of a Putative [Fe-S]-cluster-binding Protein in the Biogenesis of Quinohemoprotein Amine Dehydrogenase (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono, K., Okajima, T., Tani, M., Kuroda, S., Sun, D., Davidson, V.L., Tanizawa, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 13672-13684
• [雑誌論文] Secretory production system of bionanocapsules using a stably transfected insect cell line (2006)
  • 著者名/発表者名: Shishido, T., Muraoka, M., Ueda, M., Seno, M., Tanizawa, K., Kuroda, S., Fukuda.H., Kondo.A.
  • 雑誌名: Appl. Microbial. Biotechnol. 73 ページ: 954-960
• [雑誌論文] Quantitative and Dynamic Analyses of G Protein-Coupled Receptor Signaling in Yeast Using Fus1, Enhanced Green Fluorescence Protein (EGFP), and His3 Fusion Protein (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishii, J., Matsumura, S., Kimura, S., Tatematsu, K., Kuroda, S., Fukuda, H., Kondo, A.
  • 雑誌名: Biotechnol. Prog. 22 ページ: 954-960
• [雑誌論文] Nell-1 induces acrania-like cranioskeletal deformities during mouse embryonic development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhang, X., Cowan, C.M., Jiang, X., Soo, C., Miao, S., Carpenter, D., Wu, B., Kuroda, S., Ting, K.
  • 雑誌名: Lab Invest. 86 ページ: 633-644
• [雑誌論文] Nell-1-induced bone regeneration in calvarial defects. (2006)
  • 著者名/発表者名: Aghaloo, T., Cowan, C.M., Chou, Y.F., Zhang, X., Lee, H., Miao, S., Hong, N., Kuroda, S., Wu, B., Ting, K., Soo, C.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 169 ページ: 903-915
• [雑誌論文] Engineered Bio-nanocapsules, the Selective Vector for Drug Delivery System (2006)
  • 著者名/発表者名: Yu, D., Fukuda, T., Tuoya, Kuroda, S., Tanizawa, K., Kondo, A., Ueda, M., Yamada, T., Tada, H., Seno, M.
  • 雑誌名: IUBMB Life 58 ページ: 1-6
• [雑誌論文] 中空バイオナノ粒子を用いたDDSの開発とその産業化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 近藤昭彦, 黒田俊一, 谷澤克行, 妹尾昌治, 上田政和
  • 雑誌名: Drug Delivery System 21 ページ: 435-443
  • NAID: 10018228870
• [雑誌論文] 遺伝子・薬剤の生体内ピンポイントデリバリーを可能にするバイオナノカプセルの現状とこれから (2006)
  • 著者名/発表者名: 粕谷武司, 鄭 周姫, 谷澤克行, 黒田俊一
  • 雑誌名: 化学と生物 44 ページ: 760-766
  • NAID: 10018329514
• [雑誌論文] バイオナノカプセルの開発とバイオメディカル分野での応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一, 粕谷武史, 鄭周姫, 谷澤克行
  • 雑誌名: 化学工業 57 ページ: 869-874
• [雑誌論文] バイオナノカプセルの開発と医薬品分野での応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一
  • 雑誌名: PHARM STAGE 6 ページ: 61-69
  • NAID: 40015182637
• [雑誌論文] 乳酸菌表層ディスプレイ技術による新しいHPVワクチンの創製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 瀬脇智満, 夫 夏玲, 金 哲仲, 成 文喜, 黒田俊一
  • 雑誌名: 細胞 38 ページ: 36-39
• [学会発表] Analysis of HBV entry using yeast-derived HBsAg L particle: Role of putative HBV receptor SCCA1 (2007)
  • 著者名/発表者名: 粕谷武史, ら
  • 学会等名: B型肝炎財団主催「B型肝炎ウイルスの分子生物学に関する国際会議」
  • 発表場所: イタリア・ローマ
  • 年月日: 2007-09-16
• [学会発表] Bio-nanocapsules for the in vivo pinpoint gene/drug delivery system (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一
  • 学会等名: ジュネーブ大学医学部主催講演会
  • 発表場所: スイス・ジュネーブ
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] Bio-nanocapsule for In Vivo Pinpoint Drug and Gene Delivery System (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一
  • 学会等名: The 2nd Korea-Japan Workshop on Combinatorial Bioengineering
  • 発表場所: 韓国・ソウル
  • 年月日: 2007-06-29
• [学会発表] ヒト肝臓特異的バイオナノカプセルのInVivoイメージングによる生体内動態解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鄭周姫, ら
  • 学会等名: 第23回日本DDS学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ホーミングペプチド提示型バイオナノカプセルによる生体内ピンポイントDDSの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 殿井裕之, ら
  • 学会等名: 第23回日本DDS学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 糖鎖提示型バイオナノカプセルの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三瓶浩史
  • 学会等名: 第23回日本DDS学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] バイオナノカプセルのInVivoイメージングに向けた可視化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木康雄, ら
  • 学会等名: 第23回日本DDS学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] バイオナノカプセルを用いたB型肝炎ウイルスのヒト肝臓特異的感染機構の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 粕谷武史, ら
  • 学会等名: 第23回日本DDS学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Bio-nanocapsule displaying homing peptide, a novel in vivo pinpoint gene and drug delivery system (2007)
  • 著者名/発表者名: 松崎高志, ら
  • 学会等名: 第3回アメリカナノメディシン学会
  • 発表場所: 米国・サンジエゴ
• [学会発表] ZZタグ表層提示型バイオナノカプセルにおける抗体結合能の定性的・定量的評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 蛍光標識バイオナノカプセルを用いたB型肝炎ウイルスの細胞内動態の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田光男, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 蛍光リボソームを用いたバイオナノカプセルの可視化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木康雄, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 糖鎖提示によるバイオナノカプセルの再標的化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三瓶浩史, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ステルス型バイオナノカプセルの作製とステルス能の評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松下葉子, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] B型肝炎ウイルスによるヒト肝臓特異的感染機構・バイオナノカプセルを用いた解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 粕谷武史, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] バイオナノカプセル・リポプレックス複合体の性状解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松井ゆかり, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 各種ホーミングペプチドによるバイオナノカプセルの再標的化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松崎高志, ら
  • 学会等名: 第30回に本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] Nanoparticle Technology Handbook (Masuo Hosokawa, Kiyoshi Nogi, Makio Naito, & Toyokazu Yokoyama Eds.) (2007)
  • 著者名/発表者名: Shun'ichi Kuroda
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: Elsevier (Amsterdam, The Nethrlands)
• [図書] ナノバイオ辞典(山根恒夫・松永是監修) (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: (株)テクノシステム(東京)
• [図書] ナノパーティクルテクノロジー・ハンドブック(細川益男・野城清編集) (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [図書] A Manual on Gene Transfer Vector and Genetic Modification Technology (John Rossi ＆ Ted Friedmann Eds.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Kuroda(分担執筆)
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Cold Spring Harbor Press
• [図書] 感染防御のBird's-eye view(西村泰治・丸山征郎・渡邊 武編集) (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 南江堂
• [産業財産権] 免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子 (2008)
  • 発明者名: 平松紳吾、鄭基晩、畠平智子、金森大典、角矢博保、黒田俊一、谷澤克行
  • 権利者名: 国立大学法人 大阪大学、東レ(株)、(株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2008-001124
  • 出願年月日: 2008-01-08
• [産業財産権] タンパク質空ナノ粒子とそれを用いた物質運搬体、ならびに細胞への物質導入方法 (2008)
  • 発明者名: 黒田俊一、近藤昭彦、谷澤克行、上田政和、妹尾昌治
  • 権利者名: (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2001-031308
  • 取得年月日: 2008
• [産業財産権] 骨及び軟骨形成タンパク質を含有する医薬品及び医療器具 (2007)
  • 発明者名: 中村雅典、黒田俊一、角淳一郎、織田光夫、馬谷原光織、剣持幸代、朴井伸行、五十嵐貢一
  • 権利者名: 片山化学工業株式会社、昭和大学
  • 産業財産権番号: 2007-286810
  • 出願年月日: 2007-11-02
• [産業財産権] 糖及び糖鎖認識機構を利用する物質送達用及びバイオイメージング用バイオナノカプセル (2007)
  • 発明者名: 黒田俊一、三善英知、日詰信吾
  • 権利者名: 国立大学法人 大阪大学、(株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2007-296127
  • 出願年月日: 2007-11-14
• [産業財産権] 炎症部位特異的物質送達用バイオナノカプセル (2007)
  • 発明者名: 黒田俊一、田野保雄、大黒伸行、日詰信吾
  • 権利者名: 国立大学法人 大阪大学、(株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2007-296136
  • 出願年月日: 2007-11-14
• [産業財産権] 薬物送達システム (2007)
  • 発明者名: 青木浩樹、吉村耕一、堤宏守、照山智恵、松崎益徳、黒田俊一
  • 権利者名: 国立大学法人 山口大学、国立大学法人 大阪大学
  • 産業財産権番号: 2007-331948
  • 出願年月日: 2007-12-25
• [産業財産権] 肝硬変モテル動物およびその作製方法 (2007)
  • 発明者名: 黒田俊一、近藤昭彦、谷澤克行、上田政和、妹尾昌治
  • 権利者名: 科学技術振興機構
  • 取得年月日: 2007-05-21
• [産業財産権] 免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子 (2007)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, 阪大
  • 産業財産権番号: 2007-003677
  • 出願年月日: 2007-01-11
• [産業財産権] ドラッグデリバリーシステムに用いる複合粒子 (2007)
  • 発明者名: 清水宣明 ほか
  • 権利者名: 金沢大, 阪大
  • 産業財産権番号: 2007-032765
  • 出願年月日: 2007-02-13
• [産業財産権] 基板およびその製造方法 (2006)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2006-257829
  • 出願年月日: 2006-09-22
• [産業財産権] 免疫学的測定用ナノ粒子 (2006)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2006-258398
  • 出願年月日: 2006-09-25
• [産業財産権] 中空バイオナノ粒子への遺伝子導入剤及び導入法 (2006)
  • 発明者名: 黒田俊一 ほか
  • 権利者名: 阪大, 九大, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2006-205698
  • 出願年月日: 2006-07-28
• [産業財産権] ビオチン化ないしホーミングペプチド提示型バイオナノカプセル (2006)
  • 発明者名: 黒田俊一 ほか
  • 権利者名: JST, 阪大, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 2006-356378
  • 出願年月日: 2006-12-28