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癌微小環境を可視化する高感度MRIナノ造影剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K12079
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関九州大学

研究代表者

河野 喬仁  九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任講師 (90526831)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードMRI / 造影剤 / タンパク質 / 癌 / ナノ材料 / 画像診断 / 膵癌 / ナノカプセル / DDS / タンパク質カプセル / 分子イメージング / 画像診断システム
研究成果の概要

MRI(Magnetic Resonance Imaging)は空間分解能と非侵襲という利点を持つ反面、疾患部位の検出感度が不利な点を有する。本研究ではMRI診断の精度と感度を向上させ、患部の微少環境を可視化し、病態の機能診断を可能とする新しい機能性MRIナノ造影剤の開発を目指した。タンパク質ナノカプセルをMRIナノ造影剤のベースとして、腫瘍選択性をもつiRGD ペプチドをナノカプセル表面に組み込み、ガドリニウム分子を内部に内包させ。このナノカプセルを尾静脈投与すると担癌マウスの癌組織をMRIにより検出可能であることを確認した。またこのナノカプセルには細胞毒性がほぼないことも確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノカプセルは細胞毒性が低く、その体内動態は特に指向性もなく1時間程度で腎排出されることが分かっているが、今回、分子イメージング技術を用いてカプセル表面に腫瘍特異性iRGDペプチドを提示することで、MRIにより病変部位の検出が可能となった。このナノ造影剤を用いることによって、超早期画像診断の実現や、これまで組織レベルまで拡大進行した病変しか検出できなかった画像診断を、細胞から分子レベルの病変で見いだすMRIの機能診断への可能性を秘めていると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Fetal Bovine Serum Concentration on Lysophosphatidylcholine-mediated Proliferation and Apoptosis of Human Aortic Smooth Muscle Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Asai, D, Kawano, T, Murata, M, Nakashima, H, Toita, R, Kang, J.H
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 69 号: 3 ページ: 255-260

    • DOI

      10.5650/jos.ess19268

    • NAID

      130007804109

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exosomes from adipose tissue-derived mesenchymal stem cells ameliorate histone-induced acute lung injury by activating the PI3K/Akt pathway in endothelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Yukie、Akahoshi Tomohiko、Guo Jie、Zhang Shuo、Narahara Sayoko、Kawano Takahito、Murata Masaharu、Tokuda Kentaro、Eto Masatoshi、Hashizume Makoto、Yamaura Ken
    • 雑誌名

      Stem Cell Research & Therapy

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13287-020-02015-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of substrates and inhibitors of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) based on its phosphorylation reaction2020

    • 著者名/発表者名
      J.H. Kang, R. Toita, T. Kawano, M. Murata, and D. Asai
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 52 号: 6-7 ページ: 863-870

    • DOI

      10.1007/s00726-020-02864-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium thiosulfate prevents doxorubicin-induced DNA damage and apoptosis in cardiomyocytes in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Yukie、Tokuda Kentaro、Guo Jie、Zhang Shuo、Narahara Sayoko、Kawano Takahito、Murata Masaharu、Yamaura Ken、Hoka Sumio、Hashizume Makoto、Akahoshi Tomohiko
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 257 ページ: 118074-118074

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2020.118074

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histidine-rich Glycoprotein alleviate Ischemia/Reperfusion Liver Injury in Mice with Nonalcoholic Steatohepatitis.2020

    • 著者名/発表者名
      Guo J, Akahoshi T, Mizuta Y, Murata M, Narahara S, Kawano T, Nagao Y, Zhang S, Tomikawa M, Kawanaka H, Hashizume M.
    • 雑誌名

      Liver Transpl.

      巻: Epub 号: 6 ページ: 840-853

    • DOI

      10.1002/lt.25960

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A high-affinity peptide substrate for G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2)2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Asai, Masaharu Murata, Riki Toita, Takahito Kawano, Hideki Nakashima, Jeong-Hun Kang
    • 雑誌名

      Amino acids

      巻: 51 号: 6 ページ: 973-976

    • DOI

      10.1007/s00726-019-02735-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of lysophosphatidylcholine-induced human aortic smooth muscle cell calcification by protein kinase A inhibition2019

    • 著者名/発表者名
      Riki Toita, Daisuke Asai, Kentaro Otani, Takahito Kawano, Masaharu Murata, Jeong-Hun Kang
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 54 号: 8 ページ: 465-470

    • DOI

      10.1002/lipd.12178

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrigendum to “Protein kinase A (PKA) inhibition reduces human aortic smooth muscle cell calcification stimulated by inflammatory response and inorganic phosphate” [Life Sci. 209(2018) 466?471]2019

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki、Otani Kentaro、Kawano Takahito、Fujita Satoshi、Murata Masaharu、Kang Jeong-Hun
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 224 ページ: 138-138

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2019.03.050

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Protein kinase A (PKA) inhibition reduces human aortic smooth muscle cell calcification stimulated by inflammatory response and inorganic phosphate2018

    • 著者名/発表者名
      Riki Toita, Kentaro Otani, Takahito Kawano, Satoshi Fujita, Masaharu Murata, Jeong-Hun Kang
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 209 ページ: 466-471

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2018.08.051

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ligand-Mediated Coating of Liposomes with Human Serum Albumin2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 河野 喬仁・楢原 佐由子・大内田 研宙・赤星朋比古・村田 正治2019

    • 著者名/発表者名
      タンパク質ナノカプセルを用いた高感度MRIプローブの開発
    • 学会等名
      第25回癌治療増感研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 医療に活かす生体医工学2020

    • 著者名/発表者名
      日本生体医工学会、平田 雅之、齋藤 充弘、紀ノ岡 正博、和田 成生、伊井 仁志、大谷 智仁、武石 直樹、橋爪 誠、大城 理、岡山 慶太、坂田 泰史、河野 喬仁、村田 正治、佐久間 一郎、篠原 一彦、江藤 正俊、小林 聡、牟田口 淳、今田 憲二郎、家入 里志、山田 耕嗣、大西 峻、山家 智之、不二門 尚、松村 泰志、野村 泰伸
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339072471
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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