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腫瘤径5mmの超早期膵がんの描出を可能にするインテリジェント型機能化造影剤

研究課題

研究課題/領域番号 19H04470
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90120:生体材料学関連
研究機関九州大学

研究代表者

村田 正治  九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 教授 (30304744)

研究分担者 大内田 研宙  九州大学, 大学病院, 講師 (20452708)
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードナノメディスン / MRI / 膵がん / 機能化造影剤 / ナノ材料 / がん / 分子イメージング / ナノメディシン / 診断システム / 造影剤
研究開始時の研究の概要

膵がんは極めて不良であり、早期発見こそが予後を改善する唯一の手段となっている。MRIは組織分解能に優れ、また様々な角度から撮像できることから膵がんの画像診断法として用いられているが、80%以上の5年生存率が期待できる腫瘍径1cm以下のがん部を描出するには、感度も特異性も決定的に不足している。
本研究では独自のプロテインケージ技術を用いて、直径12nmのナノカプセル型機能化造影剤を分子設計する。そのサイズと剛直性、表面へのアンテナ分子の呈示(分子標的化)、そして細胞シグナルによる構造変化などを制御することによって、膵がんに対する「超高感度化」、「膵がん特異性」、そして「疾患応答性」を付与する。

研究成果の概要

病変部位のコントラストを増強するために使われているのが造影剤である。既に、肝臓などの網内系に特異的なMRI造影剤が臨床において広く使われており、組織選択性という観点では大きな成果を上げている。しかし現在臨床で使用されているMRI造影剤は、癌など特定の疾患に対する特異性は低く、未だ開発途上と言わざるを得ない。そこで本研究では細胞機能等を利用して特定の分子を可視化する、いわゆる分子イメージング技術を導入した新しいMRI造影剤を開発した。さらに独自のナノテクノロジーを用いた高感度化技術、そして疾患に応じてシグナルを変化させる疾患応答技術を集積することで、感度と機能性を合わせ持つナノ造影剤となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MRIの国内設置台数はすでに7000台を越え、臨床診断装置として不可欠な役割を担っている。ハードとソフト両面におけるMRI装置の進歩は、撮像の時間分解能や画像の空間分解能など画像診断情報の質を向上させ、MRIの対象領域をますます拡大している。しかしながらその撮影原理上、MRIによって病変部位を特異的に描出することは困難であり、ほとんどの場合、単純な形態診断法して使われている。この欠点を補完し、疾患特異的な機能性造影剤の開発に成功した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Bioinspired macrophage-targeted anti-inflammatory nanomedicine: A therapeutic option for the treatment of myocarditis2021

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

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 131 ページ: 112492-112492

    • DOI

      10.1016/j.msec.2021.112492

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein Nanoparticles Modified with PDGF-B as a Novel Therapy After Acute Cerebral Infarction2021

    • 著者名/発表者名
      Takagishi Soh、Arimura Koichi、Murata Masaharu、Iwaki Katsuma、Okuda Tomohiro、Ido Keisuke、Nishimura Ataru、Narahara Sayoko、Kawano Takahito、Iihara Koji
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 8 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1523/eneuro.0098-21.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective and healing effects of apoptotic mimic-induced M2-like macrophage polarization on pressure ulcers in young and middle-aged mice2021

    • 著者名/発表者名
      Toita Riki、Shimizu Eiko、Murata Masaharu、Kang Jeong-Hun
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 330 ページ: 705-714

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.12.052

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of 20?cm sample bore size dynamic nuclear polarization (DNP)-MRI at 16?mT and redox metabolic imaging of acute hepatitis rat model2021

    • 著者名/発表者名
      Eto Hinako、Naganuma Tatuya、Nakao Motonao、Murata Masaharu、Elhelaly Abdelazim Elsayed、Noda Yoshifumi、Kato Hiroki、Matsuo Masayuki、Akahoshi Tomohiko、Hashizume Makoto、Hyodo Fuminori
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 169 ページ: 149-157

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2021.04.017

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Hyperspectral Imaging System for Intraoperative Prediction of Cerebral Hyperperfusion Syndrome after Superficial Temporal Artery-Middle Cerebral Artery Anastomosis in Patients with Moyamoya Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Iwaki Katsuma、Takagishi Soh、Arimura Koichi、Murata Masaharu、Chiba Toru、Nishimura Ataru、Ren Nice、Iihara Koji
    • 雑誌名

      Cerebrovascular Diseases

      巻: 50 号: 2 ページ: 208-215

    • DOI

      10.1159/000513289

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a novel molecular probe for the detection of liver mitochondrial redox metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Hosain Md. Zahangir、Hyodo Fuminori、Mori Takeshi、Takahashi Koyo、Nagao Yusuke、Eto Hinako、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Matsuo Masayuki、Katayama Yoshiki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 16489-16489

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73336-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Imaging of Hydroxyl-Radical Generation Using Dynamic Nuclear Polarization-Magnetic Resonance Imaging and a Spin-Trapping Agent2020

    • 著者名/発表者名
      Shoda Shinichi、Hyodo Fuminori、Tachibana Yoko、Kiniwa Mamoru、Naganuma Tatsuya、Eto Hinako、Koyasu Norikazu、Murata Masaharu、Matsuo Masayuki
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 21 ページ: 14408-14414

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c02331

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Forster resonance energy transfer (FRET)-Labeled nanoprobe enables real-time diagnosis of pancreatic juice activation due to postoperative pancreatic fistula2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Mizutani, Masaharu Murata, Nobuhiko Taniai, Makoto Sukegawa, Ryosuke Nakata, Hiroyasu Furuki, Hiroshi Yoshida
    • 雑誌名

      Pancreatology

      巻: 20 号: 5 ページ: 960-967

    • DOI

      10.1016/j.pan.2020.06.001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The farnesyltransferase inhibitor tipifarnib protects against autoimmune hepatitis induced by Concanavalin A2020

    • 著者名/発表者名
      Guo Jie、Shirozu Kazuhiro、Akahoshi Tomohiko、Mizuta Yukie、Murata Masaharu、Yamaura Ken
    • 雑誌名

      International Immunopharmacology

      巻: 83 ページ: 106462-106462

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2020.106462

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of the Separation Efficiency of Tube Radial Distribution Chromatography with Stationary Outer Phase Using the van Deemter Equation2020

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsushita, Kazuhiko Tsukagoshi, Katsumi Tsuchiya, Kenichi Yamashita & Masaharu Murata
    • 雑誌名

      Chromatographia

      巻: 83 号: 2 ページ: 287-292

    • DOI

      10.1007/s10337-019-03837-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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