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ナノバブルを用いた腫瘍新生血管標的性リアルタイム超音波分子導入システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20015005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

小玉 哲也  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (40271986)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2008年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードナノメディシン / ナノバブル / 遺伝子治療 / 超音波 / 癌画像処理 / シミュレーション / イメージング
研究概要

本研究は,EPR(Enhanced and Permeability Retention)効果で固形腫瘍内の血管を流れ,漏出・滞留するナノバブルをコンピューター制御下にある超音波で破壊し,このとき発生するキャビテーション気泡の衝撃圧で血管壁周辺組織に治療性分子を導入し,「血管新生の抑制を目指す実時間超音波分子導入システムの開発」と「がん遺伝子治療」への応用を目的にしている.
従来の血管を介したマイクロ気泡と超音波を利用した遺伝子導入の研究では,プラスミドDNAとマイクロ気泡の混合液が使用されてきた.この方法では,血液中に大量に存在するエンドヌクレアーゼの作用でDNAが急激に分解される確率が高いことが知られている.本年度では,液体とガスが同時に封入されるナノバブルの作製と定量化をおこなった.査型電子顕微鏡観察から,ガスと液体が同時に封入される割合は20%であった.液体だけが内封されるリポソームの場合には,プラスミドDNAの封入率は30%である.実時間での分子導入法の開発では,ナノバブルの移動で得られる超音波の画像の閾植をトリガー信号にして超音波の照射が可能な実時間分子導入法をすでに開発している.この手法を用いることで,ナノバブル集積箇所でナノバブルを破壊してナノバブルに含まれる薬剤を選択的に導入できるシステムの開発が可能になった.
本研究の実施期間2年以内に,当初の目標を達成することができた.本研究を臨床に意味ある手法に展開するために,遺伝子導入後の遺伝子発現を陽電子放出断層撮影(PET)で可視化するイメージング法の開発に着手した.本研究は,今後,このPETイメージング法の開発とともに展開されることになる.

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Morphological study on acoustic liposome using transmission electron microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Kodama T
    • 雑誌名

      Journal of Electron Microscopy (未定, 印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Delivery of Na/I symporter gene into skeletal muscle by using nanobubbles and ultrasound : Visualization of gene expression by positron emission tomography2010

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Medicine (未定, 印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cavitation bubbles mediated molecular delivery during sonoporation2009

    • 著者名/発表者名
      Kodama T
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering 4

      ページ: 124-140

    • NAID

      130000107450

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel strategy utilizing ultrasound for antigen delivery in dendritic cell-based cancer immunotherapy2009

    • 著者名/発表者名
      Suzuki R
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release. 133

      ページ: 198-205

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音響性リポソームと超音波を利用した遺伝子薬物デリバリー2009

    • 著者名/発表者名
      柳下陽子
    • 雑誌名

      血管医学 10巻4号

      ページ: 91-98

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel strategy utilizing ultrasound for antigen delivery in dendritic cell-based cancer immunotherapy2009

    • 著者名/発表者名
      Suzuki R
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release 133

      ページ: 198-205

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-intensity ultrasound and microbubbles enhance the antitumor effect of cisplatin.2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y
    • 雑誌名

      Cancer Science 99(12)

      ページ: 2525-2531

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrasound molecular imaging of lymph node metastasis with nano/microbubbles2010

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      International Symposium of AIDS and Tuberculosis(ISAT2010)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2010-01-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Physical characterization of acoustic liposomes2010

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      International Symposium of AIDS and Tuberculosis(ISAT2010)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2010-01-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Four-dimensional high-frequency ultrasound imaging system for early detection of lymph node micro-metastasis2010

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] TEM observation and analysis of echogenic nano-bubbles2010

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Volumetric and angiogenetic imaging system by using nanobubbles and high-frequency ultrasound for evaluation of the antitumor effect by cisplatin2010

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimentional high-frequency ultrasound imaging for early diagnosis of lymph node metastasis combined with microbubbles2009

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      The 3rd East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering
    • 発表場所
      National University Of Singapore, Singapore
    • 年月日
      2009-12-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Molecular delivery system by using nanobubbles and ultrasound2009

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      International Symposium on HIV/AIDS, Medicinal Plants and Geophagia, Advancing the frontiers of Research on HIV/AIDS, Medicinal Plants and Geophagia
    • 発表場所
      Walter Sisulu University Health Resource Centre Mthatha, Eastern Cape, South Afrira
    • 年月日
      2009-07-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノバブルと高周波超音波を用いた血管抽出法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      第25回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 超音波の作用によるマイクロバブルの破壊とキャビテーション気泡の挙動2009

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      日本混相流学会 年会講演会 2009
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノバブルと超音波を利用した診断・治療システムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      第11回癌治療増感研究シンポジウム
    • 発表場所
      奈良市猿沢荘
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] がんの早期診断と治療を目指したナノバブルと超音波を用いた分子デリバリーシステムの開発2008

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      東北大学イノベーションフェア2008in仙台
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2008-09-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノ・マイクロバブルと超音波によるシスプラチンの抗腫瘍効果の増強2008

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      日本超音波医学会第36回東北地方会学術集会
    • 発表場所
      山形テルサ
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Peeling off effect and damage pit formation by ultrasonic cavitation2008

    • 著者名/発表者名
      Kodama T.
    • 学会等名
      The International Conference on Hydraulic Machinery and Equipments Timisoara
    • 発表場所
      Romania, Timiscara
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bladder cancer therapy using nanobubbles and two different intensities of ultrasound.2008

    • 著者名/発表者名
      Kodama T.
    • 学会等名
      The 2008 Nanomedicine Conference
    • 発表場所
      Hotel Eden Roc, Sant Feliu de Guixols, Spain.
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of diagnostic imaging system for regional lymph node micrometastasis with high-frequency ultrasound2008

    • 著者名/発表者名
      Kodama T.
    • 学会等名
      2008 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS)
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (BICC), Beijing, China
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Contrast-Enhanced High-Frequency Ultrasound Imaging of Liver Metastases in preclinical models2008

    • 著者名/発表者名
      Kodama T.
    • 学会等名
      2008 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS)
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (BICC), Beijing, China
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノバブルを用いたリンパ節転移診断に関する三次元高周波超音波イメージング法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 口腔癌の診断・治療のためのナノバブルと超音波を用いた画像診断・分子導入システムの開発2008

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      第32回日本頭頸部癌学会1第29回頭頸部手術技研究会
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシー東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノバブルを用いた腫瘍血管造影法による口腔癌早期診断システムモデルの開発2008

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 学会等名
      第32回日本頭頸部癌学会/第29回頭頸部手術技研究会
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシー東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.acjp/kodama/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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