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好中球の生体防御機構から学ぶ:ナノ免疫デバイスの創製と新規がん治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18H01845
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
研究機関信州大学 (2020-2021)
京都大学 (2018-2019)

研究代表者

西村 智貴  信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (60648070)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード高分子ベシクル / ナノ反応場 / ポリマーベシクル / DDS / がん治療 / がん / 好中球 / 分子透過性ベシクル
研究成果の概要

従来の薬物輸送システムは、薬を運搬体に内包させ、がんなどの疾患部へ送達する。しかし、運搬体からの薬の漏出に伴う副作用と薬効低下が問題となっており、安全かつ治療効果の高い、新機軸の医療戦略が求められている。本研究は、抗がん剤などの薬を必要とせず、がん局所で薬を合成する高分子ベシクルデバイスの創製を目的として研究を行った。その結果、特定の生体環境下で分子透過性を示す高分子ベシクルの開発や、分子透過メカニズムの解明ならびに分子透過に必要な分子設計指針などを明らかにした。さらに、細胞培養環境下においても、酵素を封入した高分子ベシクルデバイスが機能し、がん細胞を死滅させることが可能であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来型DDS製剤においては、薬の漏出により、薬効の低減や副作用が問題となっている。治療効果を高めつつ、QOLの向上も可能な次世代型ナノ医療の進展が急務となっている。そのような医療においては、従来のナノ粒子とは異なる機能性粒子の開発が必要不可欠である。本研究の実現により、細胞環境下で分子透過性を示す高分子ベシクルやその透過機構・分子設計指針が確立できた。加えて、in vitroでがん細胞の死滅も実証した。今後、in vivoで本システムの有用性を実証することにより、より安全かつ治療効果の高いナノ医療に結びつくものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermoresponsive glycopolymer vesicles: in situ observation of morphological changes and triggered cargo release2021

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 号: 11 ページ: 1251-1258

    • DOI

      10.1038/s41428-021-00488-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoresponsive Carbohydrate-<i>b</i>-Polypeptoid Polymer Vesicles with Selective Solute Permeability and Permeable Factors for Solutes2021

    • 著者名/発表者名
      Okuno Yota、Nishimura Tomoki、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 22 号: 7 ページ: 3099-3106

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.1c00530

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulating the Morphology of Amphiphilic Graft-Copolymer Assemblies by Adjusting the Flexibility of the Main Chain2021

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Fujii Shota、Sakurai Kazuo、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 号: 14 ページ: 7003-7009

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c01030

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetically Navigated Protein Transduction In Vivo using Iron Oxide‐Nanogel Chaperone Hybrid2021

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Riku、Sasaki Yoshihiro、Nishimura Tomoki、Katagiri Kiyofumi、Morita Kei‐ichi、Sekine Yurina、Sawada Shin‐ichi、Mukai Sada‐atsu、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 1 号: 9 ページ: 2001988-2001988

    • DOI

      10.1002/adhm.202001988

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoresponsive Polysaccharide Graft Polymer Vesicles with Tunable Size and Structural Memory2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Shishi Shen、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 27 ページ: 11784-11790

    • DOI

      10.1021/jacs.0c02290

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determining the Hydration in the Hydrophobic Layer of Permeable Polymer Vesicles by Neutron Scattering2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、de Campo Liliana、Iwase Hiroki、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 17 ページ: 7546-7551

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c01261

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biocatalytic Hybrid Films Self-Assembled from Carbohydrate Block Copolymers and Polysaccharides for Enzyme Prodrug Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Nakamura Yusuke、Kinoshita Naoya、Yamamoto Katsuhiro、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 号: 12 ページ: 8865-8871

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c01174

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中性子・X線小角散乱法によるDDSナノキャリアの精密構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、秋吉 一成、関根 由莉奈
    • 雑誌名

      波紋

      巻: 30 ページ: 102-105

    • NAID

      130008047194

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Substrate-sorting Nanoreactors based on Permeable Peptide Polymer Vesicles and Hybrid Liposomes with Synthetic Macromolecular C2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura; S. Hirose; Y. Sasaki; K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 142 号: 1 ページ: 154-161

    • DOI

      10.1021/jacs.9b08598

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Molecular Chaperone Systems for Proteins, Nucleic Acids, and Synthetic Molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: In press 号: 5 ページ: 1259-1267

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00133

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramacromolecular injectable hydrogels by crystallization-driven self-assembly of carbohydrate-conjugated poly(2-isopropyloxazoline)s for biomedical applications2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Sumi Naoki、Mukai Sada-atsu、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 7 号: 41 ページ: 6362-6369

    • DOI

      10.1039/c9tb00918c

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsically permeable polymer vesicles based on carbohydrate-conjugated poly(2-oxazoline)s synthesized using a carbohydrate-based initiator system2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Sumi Naoki、Koda Yuta、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 6 ページ: 691-697

    • DOI

      10.1039/c8py01502c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and function of amphiphilic glucan dendrimers as nanocarriers for protein delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Takeda Shigeo、Nishimura Tomoki、Umezaki Kaori、Kubo Akiko、Yanase Michiyo、Sawada Shin-ichi、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 7 号: 4 ページ: 1617-1622

    • DOI

      10.1039/c8bm01627e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Shell-Cross-Linked Glycopolymer Bilayer Vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Toh Wei-Lun、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications

      巻: 39 号: 23 ページ: 1800384-1800384

    • DOI

      10.1002/marc.201800384

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biotransporting Biocatalytic Reactors toward Therapeutic Nanofactories2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 5 号: 11 ページ: 1800801-1800801

    • DOI

      10.1002/advs.201800801

    • NAID

      120006848244

    • 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
  • [学会発表] 両親媒性グラフトポリマーからなる高分子ベシクルの設計とサイズ制御2022

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      第21回高分子ミクロスフェア討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分子透過能を有する高分子ベシクルの設計・機能・材料応用2021

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      日本膜学会 人工膜シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度応答性高分子が拓く新しい分子集合体科学とその材料応用2021

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      第14回超分子若手懇談会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度応答性高分子が創り出す分子システムとナノ・バイオ材料応用2021

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      高分子学会九州支部大学間連携フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度応答性高分子を基盤とした機能性ベシクルの創製2021

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 若い世代の特別講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 両親媒性グラフトポリマーの自己組織化と構造の記憶2020

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、申 思詩、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バイオハイブリッド分子を基盤とした高分子ベシクルの設計と機能2020

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      第171回東海高分子研究会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 選択的分子透過能を示すポリマーベシクルの設計と 人工分子チャネルとしての機能2020

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、廣瀬 慎、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脂質膜表面における糖構造提示のための両親媒性 ブロック共重合体の設計と機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆嗣、西村 智貴、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性グラフトポリビニルアルコールの設計とその自己組織化挙動2020

    • 著者名/発表者名
      畑谷 友亮、西村 智貴、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリマーによる脂質膜形態制御:樹状突 起様構造の誘起2020

    • 著者名/発表者名
      村田 達彦、、西村 智貴、澤田 晋一、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機能性高分子ベシクルの設計とバイオ、医療応用2019

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドポリマーベシクルの設計と 人工分子チャネルとしての機能2019

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、廣瀬 慎、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖フォルダマーによる自己組織化挙動と構造記憶2019

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、申 思詩、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 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] Polymer vesicles with molecular permeability for therapeutic nanofactories2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nishimura
    • 学会等名
      13th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and self-assembly of carbohydrate-conjugated poly(2-oxazoline)s: Polymer vesicles with molecular permeability towards therapeutic nanofactories2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nishimura, Naoki Sumi, Yuta Koda, Yoshihiro Sasaki, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      the ACS Spring 2019 National Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 両親媒性オリゴアスパラギン酸ポリマーの設計と pH 応答性評価2018

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 慎 、西村 智貴 、澤田 晋一、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性グラフト型糖鎖からなるポリマーベシクルの設計と機能2018

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、申 思詩 、澤田 晋一、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能性糖鎖ハイブリッドナノ材料の創製とバイオ応用2018

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴
    • 学会等名
      第64回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖フォルダマーの設計とタンパク質インスパイアードナノ粒子の創製2018

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、申 思詩 、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第28回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖フォルダマーによる自己組織体形成と構造の記憶2018

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、申 思詩 、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 選択的分子透過能を示すペプチドポリマーベシクルの設計と機能2018

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 慎 、西村 智貴 、澤田 晋一、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性糖鎖ポリマーからなる自己組織化フィルムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      中村侑介,西村智貴,澤田晋一,佐々木善浩,秋吉一成
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリア学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 現代化学 十一月号 夾雑系での分子デリバリー バイオトランスポートDDSナノファクトリー2019

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、秋吉 一成
    • 総ページ数
      76
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Drug Delivery System 糖鎖高分子ベシクルの設計とDDSナノファクトリーとしての機能2019

    • 著者名/発表者名
      西村 智貴、秋吉 一成
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 生命機能に迫る分子化学 第6章 分子シャペロン機能を持つ人工分子システム2018

    • 著者名/発表者名
      日本化学会
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759813906
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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