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酵素増幅法を用いる新規がん治療・イメージングシステム

研究課題

研究課題/領域番号 18K19148
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

片山 佳樹  九州大学, 工学研究院, 教授 (70284528)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードがんイメージング / がん化学療法 / DDS / 蛍光イメージング / 酵素標識 / がん治療 / がん診断 / 薬物送達 / 分子プローブ / バイオイメージング / 蛍光分子プローブ / 細胞膜タンパク質 / フローサイトメトリー / ナノバイオテクノロジー / がん / ナノメディスン
研究成果の概要

標的がん細胞に対する抗体に標識した酵素の反応を利用してがん細胞特異的に蛍光分子や薬剤を集積させ、イメージング能や治療効果を改善できる新規分子システムの創製を目指した。検討の結果、酵素反応によりタンパク質などへの反応性を獲得できる分子の開発に成功し、標的がん細胞特異的に蛍光分子を集積させることに成功した。
また、本概念を実用化させるために必要な、ヒト細胞に内在活性が存在しない酵素を探索し、実際に発現させて活性評価を行った結果、5種の新しい酵素を取得することに成功した。実際にヒト細胞に合内在活性が存在しないことも確認でき、概念の実現に有効なツールを獲得することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんのイメージングや化学療法では、いかに検出分子や薬剤そのもののがん特性を確保するかのみに注力されてきた。しかし、この戦略のみではがん細胞と他の非標的細胞の間のコントラスト向上には限界がった。本研究で基本を確立した分子システムは、抗体に標識した酵素により、さらに蛍光分子や薬剤の集積を増幅することで、非標的細胞とのコントラストを大きく改善し、検出感度や治療効果を大きく改善できる可能性があり、がんイメージングやがん化学療法に新たな可能性を拓く意義がある。

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

    (25件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fluorescence Signal Amplification by Using β-Galactosidase for Flow Cytometry; Advantages of an Endogenous Activity-free Enzyme2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nobori, M. Kawamura, R. Yoshida, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 92 号: 4 ページ: 3069-3076

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b04471

    • 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] Effect of an endothelin B receptor agonist on the tumor accumulation of nanocarriers2020

    • 著者名/発表者名
      H. Feng, L. T. Nam, T. Yoshikawa, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 43 号: 9 ページ: 1301-1305

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00367

    • NAID

      130007894995

    • 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] 生細胞を用いる超高感度膜タンパク質分析法2019

    • 著者名/発表者名
      片山佳樹
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 63 ページ: 785-790

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkaline Phosphatase-Catalyzed Amplification of a Fluorescence Signal for Flow Cytometry.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nobori, K. Tosaka, A. Kawamura, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 90 号: 2 ページ: 1059-1062

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03893

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-covalent Coating of Liposome Surface with IgG through Its Constant Region2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Hikari、Miyashita Yoshiki、Sasaki Koichi、Kishimura Akihiro、Mori Takeshi、Katayama Yoshiki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 770-772

    • DOI

      10.1246/cl.180181

    • NAID

      130007384502

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酵素増感反応による膜タンパク質の検出を目指したキノンメチド型蛍光基質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      桝井 美咲 ・ 小野 啓一郎 ・ 野口 克也 ・ 下村 隆 ・ 大内 雄也 ・ 石山 宗孝 ・ 志賀 匡宣 ・ 上野 右一郎・ 岸村 顕広・ 森 健・ 片山 佳樹
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血中抗体を利用し抗腫瘍免疫応答を引き起こす分子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      大城 裕之介・佐々木光一・原田美乃里・宮下凱希・田川寛・岸村顕広・森健・片山佳樹
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 加水分解酵素を用いる標的膜タンパク質発現細胞の高感度蛍光標識法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      金子 諒右、桝井 美咲、小野 啓一郎、野口 克也、下村 隆、大内 雄也、石山 宗孝、志賀 匡宣、上野 右一郎、岸村 顕広、森 健、片山 佳樹
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酵素増感反応による低発現膜タンパク質の検出を目指したキノンメチド型蛍光基質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      桝井 美咲、小野 啓一郎、野口 克也、下村 隆、大内 雄也、石山 宗孝、志賀 匡宣、上野 右一郎、岸村 顕広、森 健、片山 佳樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複数の低発現膜タンパク質の同時検出を可能とする酵素応答性基質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      金子 諒右、川村 真朱美、岸村 顕広、森 健、片山 佳樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence amplification by using hydrolases for antigen-specific cell staining2020

    • 著者名/発表者名
      Qi Song, Takeshi Mori, Yoshiki Katayama
    • 学会等名
      3rd G'L'owing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬の問題点にアプローチする計測及び治療技術2019

    • 著者名/発表者名
      片山佳樹
    • 学会等名
      キヤノン財団リユニオン2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗体医薬の諸問題にアプローチする新しい診断・治療システム2019

    • 著者名/発表者名
      片山佳樹
    • 学会等名
      メディショナルナノテク研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 持続的な細胞の蛍光染色を可能とする酵素応答性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      川村 真朱美、吉田 良祐、 岸村 顕広、 森 健、 片山 佳樹
    • 学会等名
      日本分析化学会 第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵素反応による膜タンパク質の高感度な検出を目指した蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野啓一郎, 本部大輝, 岸村顕弘, 森健, 片山佳樹
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HRPの増感反応による膜タンパク質の高感度検出のための蛍光性気質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      織田 剛史 ・ 本部 大輝・ 川村 真朱美 ・ 岸村 顕広 ・ 森 健 ・ 片山 佳樹
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Catalyzed Reporter Penetration:A Novel Method for Signal Amplification in Flow Cytometry2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Katayama
    • 学会等名
      Biomaterials International 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 診断・治療における現行の問題点を解決する新規工学的アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      片山佳樹
    • 学会等名
      日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 診断・創薬のための 細胞シグナル測定法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      片山佳樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フローサイトメトリーの高感度化を目指した細胞の蛍光標識法2018

    • 著者名/発表者名
      森健、登貴信、川村真朱美、本部大輝、岸村顕広、片山佳樹
    • 学会等名
      第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] β-ガラクトシダーゼを増感酵素に用いたフローサイトメトリーの高感度化2018

    • 著者名/発表者名
      本部大輝、神野健太、岸村顕広、森健、片山佳樹
    • 学会等名
      第34回分析化学緑陰セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質の一細胞解析に向けたβ-ガラクトシダーゼを増感酵素とする蛍光性基質の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川村真朱美、登貴信、岸村顕広、森健、片山佳樹
    • 学会等名
      第34回分析化学緑陰セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] βガラクトシダーゼを増感酵素に用いたフローサイトメトリーの高感度化のための蛍光性基質の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川村真朱美、登貴信、岸村顕広、森健、片山佳樹
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 細胞滞留性蛍光化合物並びにそれを用いた細胞の染色方法及び高感度検出方法2020

    • 発明者名
      大内雄也、野口克也、石山宗孝、片山佳樹、森健
    • 権利者名
      九州大学、㈱同仁化学研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞滞留性蛍光化合物並びにそれを用いた細胞の染色方法及び高感度検出方法2019

    • 発明者名
      大内雄也、野口克 也、石山宗孝、片山 佳樹、森健
    • 権利者名
      大内雄也、野口克 也、石山宗孝、片山 佳樹、森健
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-111159
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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