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遺伝子と薬物を搭載した脂質・炭酸カルシウムハイブリッドナノ粒子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K12081
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
研究機関長崎大学

研究代表者

麓 伸太郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (70380988)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード遺伝子・核酸工学材料 / 遺伝子導入法 / ナノ粒子 / 実験計画法 / 遺伝子導入機構 / 組織中空間分布
研究成果の概要

本研究ではがんの遺伝子治療への応用を目指し、遺伝子搭載脂質・炭酸カルシウムハイブリッドナノ粒子(Lions NP)を単純に製造可能な方法を開発することを目的とした。この粒子は、エンドソーム酸性下炭酸カルシウムが崩壊し、効率的に遺伝子を細胞質に放出するようにデザインされている。Lions NPの調製について、エタノール注入法をベースに、溶液を混ぜるだけで複雑なナノ粒子をワンステップで形成させ、精製する方法を考案した。調製したLions NPは、ヒト肝癌細胞株HepG2において市販の遺伝子導入試薬と同等の高い導入効率を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、エタノール注入法を基盤として遺伝子を搭載した複雑な脂質・炭酸カルシウムナノ粒子を簡便に調製する方法を確立した。エタノール注入法はマイクロ流体工学との相性が良く、マイクロ流体デバイスにより小さなナノ粒子を再現良く調製することができる。本研究でも、マイクロ流体デバイスにより70 nmと小さな脂質・炭酸カルシウムナノ粒子を調製できた。マイクロ流体は連結によるスケールアップが容易であり、本研究の成果は将来的なGMP基準での大量生産における基礎的情報として非常に有益である。また、がん治療法やワクチンなどの開発プラットフォームとして活用が期待される。

報告書

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

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Understanding In Vivo Fate of Nucleic Acid and Gene Medicines for the Rational Design of Drugs2021

    • 著者名/発表者名
      Fumoto Shintaro、Yamamoto Tsuyoshi、Okami Kazuya、Maemura Yuina、Terada Chisato、Yamayoshi Asako、Nishida Koyo
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13 号: 2 ページ: 159-159

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13020159

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Co-delivery Systems of Multiple Drugs Using Nanotechnology for Future Cancer Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Fumoto Shintaro、Nishida Koyo
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 68 号: 7 ページ: 603-612

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00008

    • NAID

      130007867330

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2020-07-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction of Lipoplex with Albumin Enhances Gene Expression in Hepatitis Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Naoki、Fumoto Shintaro、Yoshikawa Keiko、Hu Die、Okami Kazuya、Kato Riku、Nakashima Mikiro、Miyamoto Hirotaka、Nishida Koyo
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 4 ページ: 341-341

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12040341

    • NAID

      120006988209

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A pH-Adjustable Tissue Clearing Solution That Preserves Lipid Ultrastructures: Suitable Tissue Clearing Method for DDS Evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Fumoto Shintaro、Kinoshita Eriko、Ohta Keisuke、Nakamura Kei-ichiro、Hirayama Tasuku、Nagasawa Hideko、Hu Die、Okami Kazuya、Kato Riku、Shimokawa Shojiro、Ohira Naho、Nishimura Koyo、Miyamoto Hirotaka、Tanaka Takashi、Kawakami Shigeru、Nishida Koyo
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 11 ページ: 1070-1070

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12111070

    • NAID

      120006980771

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monitoring method for transgene expression in target tissue by blood sampling2019

    • 著者名/発表者名
      Eriko Kinoshita, Shintaro Fumoto, Yuta Hori, Naoki Yoshikawa, Hirotaka Miyamoto, Hitoshi Sasaki, Junzo Nakamura, Takashi Tanaka, Koyo Nishida
    • 雑誌名

      Biotechnology Reports

      巻: 24 ページ: e00401-e00401

    • DOI

      10.1016/j.btre.2019.e00401

    • NAID

      120006988358

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted co-delivery of protein and drug to a tumor in vivo by sophisticated RGD-modified lipid-calcium carbonate nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Peng Jian Qing、Fumoto Shintaro、Suga Tadaharu、Miyamoto Hirotaka、Kuroda Naotaka、Kawakami Shigeru、Nishida Koyo
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 302 ページ: 42-53

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2019.03.021

    • NAID

      120006987764

    • 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] 組織透明化を基盤とした体内動態・組織中空間分布の評価2021

    • 著者名/発表者名
      麓 伸太郎、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会、徳島(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エクソソーム模倣脂質ナノ粒子によるin vivo遺伝子送達法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      岡見和哉、麓 伸太郎、胡蝶、加藤陸、宮元 敬天、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会、千葉(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子搭載型脂質・無機塩ナノ粒子のワンステップ形成法:応答曲面法による処方の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      加藤陸、麓 伸太郎、胡蝶、岡見和哉、宮元 敬天、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会、千葉(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 実験計画法により最適化した脂質・無機塩ナノ粒子による効率的な遺伝子導入2021

    • 著者名/発表者名
      加藤陸、麓伸太郎、宮元敬天、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      日本薬剤学会第2回超分子薬剤学FGシンポジウム、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた遺伝子搭載型脂質・無機塩ナノ粒子の調製法2021

    • 著者名/発表者名
      加藤陸、麓伸太郎、宮元敬天、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      第9回PhysChem Forum Japan、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子搭載型脂質・無機塩ナノ粒子のワンステップ形成法:実験計画法による処方設計2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 陸、麓 伸太郎、胡 蝶、岡見 和哉、宮元 敬天、川上 茂、西田 孝洋
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DDSの体内動態・組織中空間分布評価における組織透明化手法の応用2021

    • 著者名/発表者名
      麓 伸太郎、胡 蝶、岡見 和哉、加藤 陸、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソーム模倣脂質ナノ粒子調製法の開発とその機能評価2021

    • 著者名/発表者名
      岡見 和哉、麓 伸太郎、胡 蝶、加藤 陸、宮元 敬天、川上 茂、西田 孝洋
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リポソームの拡散係数がin vivoリポフェクション効率におよぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      麓 伸太郎、胡 蝶、岡見 和哉、加藤 陸、佐伯 結衣、平井 真智子、Jian Qing Peng、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      日本薬剤学会第35年会(熊本)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソームを模倣したナノ粒子の調製法2020

    • 著者名/発表者名
      岡見 和哉、麓 伸太郎、胡 蝶、加藤 陸、宮元 敬天、川上 茂、西田 孝洋
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会学術集会(神戸)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リポプレックスの肺における遺伝子発現と拡散係数の関係性2020

    • 著者名/発表者名
      麓 伸太郎、佐伯 結衣、平井 真智子、Peng Jian Qing、胡 蝶、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会(京都)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Seebest Max for multicolor deep imaging of tissues2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Okami, Shintaro, Fumoto, Eriko Kinoshita, Hirotaka Miyamoto, Shigeru Kawakami, Koyo Nishida
    • 学会等名
      19th Symposium for Gene・Design and Delivery (Chiba)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多色深部観察に最適な組織透明化試薬Seebest Maxの開発2019

    • 著者名/発表者名
      麓伸太郎, 木下瑛莉子, 岡見和哉, 下川正二朗, 宮元敬天, 川上茂, 西田孝洋
    • 学会等名
      日本薬剤学会第34年会(富山)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 組織透明化試薬Seebest MaxによるDDSキャリアの組織中空間分布可視化2019

    • 著者名/発表者名
      麓 伸太郎、木下 瑛莉子、岡見 和哉、下川 正二朗、宮元 敬天、川上 茂、西田 孝洋
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会(横浜)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Multicolor deep imaging based on tissue optical clearing for DDS evaluation2019

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Fumoto, Shigeru Kawakami and Koyo Nishida
    • 学会等名
      3rd Workshop for Japan-Korea Young Scientists on Pharmaceutics(浦安)(依頼講演 )
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 界面活性剤非含有の組織透明化試薬による薬物キャリアの組織中空間分布評価2019

    • 著者名/発表者名
      木下瑛莉子, 麓伸太郎, 下川正二朗, 岡見和哉, 宮元敬天, 川上茂, 西田孝洋
    • 学会等名
      医療薬学フォーラム2019/第27回クリニカルファーマシーシンポジウム(広島)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂質膜保持可能な多色深部観察用組織透明化試薬の開発2019

    • 著者名/発表者名
      木下 瑛莉子、麓 伸太郎、下川 正二朗、岡見 和哉、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会(長崎)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール注入法を基盤とした脂質・炭酸カルシウムナノ粒子の調製法2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 陸、麓 伸太郎、Peng Jian Qing、菅 忠明、宮元 敬天、川上 茂、西田 孝洋
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会(長崎)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多色深部イメージング評価系に基づく脳への外部刺激応答性DDS開発戦略2019

    • 著者名/発表者名
      麓伸太郎、川上茂、西田孝洋
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会(千葉)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エダラボンによるリポフェクション効率および安全性の改善2018

    • 著者名/発表者名
      平井 真智子、麓 伸太郎、Wang Shu、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会(長崎)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物とタンパク質の同時送達が可能な脂質・炭酸カルシウムハイブリッド型ナノ粒子の創製2018

    • 著者名/発表者名
      岡見 和哉、麓 伸太郎、Peng Jian Qing、宮元 敬天、西田 孝洋
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会(長崎)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エダラボンを用いた酸化ストレス制御によるリポフェクション効率と安全性の向上2018

    • 著者名/発表者名
      下川正二朗、麓伸太郎、王舒、宮元敬天、西田孝洋
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第18回夏期セミナー(北九州)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 薬剤学分野HP

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 新規組織透明化試薬を開発:病理診断の応用へ向けた第1歩

    • URL

      https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/about/info/science/science220.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 薬剤学研究室(NUSP)HP

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index-j.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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