炎症性シグナルセンシングポリマーを用いた新規遺伝子治療戦略の創出

• 研究課題/領域番号: 20790042
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 聖マリアンナ医科大学
• 研究代表者: 浅井 大輔 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (10423485)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: IkappaBkinase / NF-kappaB / 遺伝子キャリアー / ドラッグデリバリー / 遺伝子治療 / IkappaB kinase

研究概要

NF-KBの活性化にはその上流の1KBキナーゼ(IKK)の活性化が必須であることに着目し、IKK活性化シグナルを感知(センシング)してDNAを放出する機能性高分子(ポリマー)の創製し、本法を炎症性細胞に対するD-RECS法と名付けて炎症性細胞特異的遺伝子発現手法として研究を展開した。慢性の炎症疾患である関節リウマチに対する新規遺伝子治療戦略を創出することを最終目的とし、既存の試作型ポリマーに改良.修飾を加えて新たな機能を賦与した種々の炎症性シグナルセンシングポリマーを調製した。外来遺伝子の強制発現による炎症細胞選択的な殺傷効果を試験管内および培養細胞内、そして関節炎モデルラットのそれぞれにおいて評価した。その結果、ポリマー/DNA複合体の効率よい細胞内導入という点
に改善の余地を残すものの、炎症刺激に応じた外来遺伝子(治療用遺伝子)を強制発現できるシステムの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Specific transgene expression in HIV-infected cells using protease-cleavable transcription regulator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Kuramoto, M., Shoji, Y., Kang, J.H., Kodama, B.K., Kawamura, K., Mori, T., Miyoshi, H., Niidome, T., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 雑誌名: J Control. Release 141 ページ: 52-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma protein kinase C (PKC)αas a biomarker for the diagnosis of cancers. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H. *, Asai, D. *, Toita, R., Kitazaki, H., Katayama, Y. * (*: ontributed equally)
  • 雑誌名: Carcinogenesis 30 ページ: 1927-1931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflammatory cell-specific gene regulation system responding to Iκ-B kinase beta activation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Tsuchiya, A., Kang, J.H., Kawamura, K., Oishi, J., Mori, T., Niidome, T., Shoji, Y., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 雑誌名: J. Gene Med. 11 ページ: 624-632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of transgene expression in tumor cells by exploiting endogenous intracellular signals. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Kang, J.H., Toita, R., Tsuchiya, A., Niidome, T., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Nanoscale Res. Lett. 4 ページ: 229-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular signal-specific peptide substrate is essential for the gene delivery system responding to cellular signals. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., Toita, R., Tomiyama, T., Oishi, J., Asai, D., Mori, T., Niidome, T., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 19 ページ: 6082-6086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanism of caspase-3-induced gene expression of polyplexes formed from polycations grafted with cationic substrate peptides. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Kuramoto, M., Mori, T., Toita, R., Oishi, J., Sato, Y., Kang, J.H., Asai, D., Niidome, T., Katayama, Y.
  • 雑誌名: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 20 ページ: 967-980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflaminatory cell-specific gene regulation system responding to Iκ-Bkinase beta activation (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., et al.
  • 雑誌名: J.Gene Med. ページ: 624-631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific transgene expression in HIV-infected cells using protease-cleavable transcription regulator (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., et al.
  • 雑誌名: J.Control. Release (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma protein kinase C(PKC)α as a biomarker for the diagnosis of cancers (2009)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., et al.
  • 雑誌名: Carcinogenesis (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of polymeric carriers for cancer-specific gene targeting: Utilization of abnormal protein kinase Ca activation in cancer cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., Asai, D., Kim, J.H., Mori, T., Toita, R., Tomiyama, T., Asami, Y., Oishi, J., Sato, Y., Niidome, T., Jun, B., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 14906-14907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct measure of fluorescence intensity for efficient receptor-binding assay:Conjugates of ethinylcarboxyestradiol and 5(and 6)-carboxyfluorescein via a, w-diaminoalkanes as a tracer for estrogen receptor. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Tokunaga, T., Kondo, K., Kawaguchi, T., Takayanagi, S., Shinmyozu, T., Nakai, M., Yakabe, Y., Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 143 ページ: 781-792
  • 査読あり
• [雑誌論文] A short peptide is a protein kinase C (PKC) a-specific substrate. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H. *, Asai, D. *, Yamada, S. *, Toita, R., Oishi, J., Mori, T., Niidome, T., Katayama, Y. (*: contributed equally)
  • 雑誌名: Proteomics 8 ページ: 2006-2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drug delivery system based on responses to an HIV infectious signal. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Kodama, B.K., Shoji, Y., Nakashima, H., Kawamura, K., Oishi, J., Kuramoto, M., Niidome, T., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Med. Chem. 4 ページ: 386-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disordered cell-specific gene regulation system for suicide gene therapy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Nakashima, H.
  • 雑誌名: Jpn. J. Chemother 56 ページ: 538-542
  • NAID: 10022594885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between phosphorylation ratios by MALDI-TOF MS analysis and enzyme kinetics. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., Kuramoto, M., Tsuchiya, A., Toita, R., Asai, D., Sato, T.Y., Mori, T., Niidome, T., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Eur J. Mass Spectrom. 14 ページ: 261-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Polymeric Carriers for Cancer- specific Gene Targeting : Util ization of Abnormal Activation of Protein Kinase Cα in Cancer Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kang JH, et.al.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 130 ページ: 14906-14907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Transgene Expression in Tumor Cells by Exploiting Int racellular Signals (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai D, et.al.
  • 雑誌名: Nanoscale Res. Lett 4 ページ: 229-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disordered Cell-specific Gene Regulation System for Suicide Gene Therapy (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai D, et.al.
  • 雑誌名: Jpn. J. Chemother 56 ページ: 538-542
  • NAID: 10022594885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation Between Phosphorylation Ratios by MALDI-TOF MS Analysis and Enzyme Kinetics (2008)
  • 著者名/発表者名: Kang JH, et.al.
  • 雑誌名: Eur J. Mass Spectrom 14 ページ: 261-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatoma-targeted gene delivery using a tumor cell-specific gene regulation system combined with a human liver cell-specific bionanocapsule.
  • 著者名/発表者名: Kang, J.H., Oishi, J., Kim, J.H., Ijuin, M., Toita, R., Jun, B., Asai, D., Mori, T., Niidome, T., Tanizawa, K., Kuroda, S., Katayama, Y.
  • 雑誌名: Nanomedicine (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in current non-viral carriers for gene delivery.
  • 著者名/発表者名: Shoji-Moskowitz, Y, Asai, D., Kodama, K., Katayama, Y., Nakashima, H.
  • 雑誌名: Frontiers in Medicinal Chemistry (in press)
• [雑誌論文] Molecular Mechanism of Caspase- 3- induced Gene Expression of Poly plexes Formed from Polycations Grafted with Cationic Substrate Peptides
  • 著者名/発表者名: Kawamura K, et.al.
  • 雑誌名: J. Biomater. Sci. Polym. Ed (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 疾患細胞特異的な遺伝子発現制御法の開発-第2報 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔、姜貞勲、三好洋、片山佳樹、中島秀喜
  • 学会等名: 第65回神奈川県感染症医学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 疾患細胞特異的な遺伝子発現制御法の開発-第2報 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔, ほか
  • 学会等名: 第65回神奈川県感染症医学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] Inflammatory signal-sensing polymer responding to IK-B kinase beta act ivat ion. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Tsuchiya, A., Kang, J.H., Niidome, T., Nakashima, H., Ka tayama, Y.
  • 学会等名: 8th International Symposium on Front iers in Biomedical Polymers (FBPS2009)
  • 発表場所: Mishima
• [学会発表] Specific transgene expression in virus-infected cells by a virus protease-cleavable transcription suppressor. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Kuramo to, M., Kang, J.H., Niidome, T., Miyoshi, H., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 2nd Annual Protein and Peptide Conference (PepCon-2009)
  • 発表場所: Seoul, South Korea
• [学会発表] Specific transgene expression in virus-infected cells by a virus protease-cleavable transcription suppressor (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., et al.
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 2^<nd> Annual Protein and Peptide Conference (PepCon-2009)
  • 発表場所: South Korea
• [学会発表] Inflammatory signal-sensing polymer responding to Iκ-B kinase bet a achvation (2009)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., et al.
  • 学会等名: 8^<th> International Symposium on Frontiers in Biomedical Polyxners (FBPS2009)
  • 発表場所: Mishima
• [学会発表] PKCα-responsive gene regulator for cancer cell-specific imaging and therapy (2009)
  • 著者名/発表者名: Katayama, Y., et al.
  • 学会等名: 8^<th> International Symposium on Frontiers in Biomedical Polyxners (FBPS2009)
  • 発表場所: Mishima
• [学会発表] HIVプロテアーゼ阻害能を示した低分子化合物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 金本大成, ほか
  • 学会等名: 第57回日本化学療法学会総会
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Granulicatella elegans由来のアルギニン水解酵素によるリンパ球増殖抑制 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金本大成, ほか
  • 学会等名: 第64回神奈川感染症医学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-09-27
• [学会発表] 癌細胞特異的シグナル応答型遺伝子送達システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 姜貞勲, ほか
  • 学会等名: 遺伝子・デリバリー研究会第8回シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-05-09
• [学会発表] 抗ウィルス薬開発の新戦略-ウイルス感染細胞特異的な遺伝子発現制御法の創出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔、三好洋、中島秀喜
  • 学会等名: 第56回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Tumor intracellular signal-targeting by application of specific substrate peptide for protein kinasecc (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Knag, J.H., Toita, R., Tomiyama, T., Mori, T., Niidome, T., Nakashima, H., Katayama, Y.
  • 学会等名: 17' Meeting of Methods in Protein Structure Analysis
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] HIV感染シグナルに応答する遺伝子発現制御材料の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔、倉本政則、森健、新留琢郎、東海林洋子、片山佳樹、中島秀喜
  • 学会等名: 第24回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 細菌由来のアルギニン水解酵素によるリンパ球増殖抑制 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金本大成, ほか
  • 学会等名: 第82回日本感染症学会総会
  • 発表場所: 松江
• [学会発表] 人工遺伝子転写制御システムを用いる細胞内シグナルイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山佳樹, ほか
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 癌細胞を標的とした細胞内シグナル応答型遺伝子送達システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 姜貞勲, ほか
  • 学会等名: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 細胞内シグナルを利用する標的疾患細胞特異的遺伝子送達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山佳樹, ほか
  • 学会等名: 日本薬剤学会第23回年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] ウイルス感染細胞選択的な遺伝子発現制御システムの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 倉本政則, ほか
  • 学会等名: 第57回高分子学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] A novel gene carrier responding to virus protease (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuramoto, M., et.al.
  • 学会等名: 35^<th> Annual Meeting & Expression of the Controlled Release Society
  • 発表場所: New York, USA
• [学会発表] Tumor intracellular signal- targeting by application of speci ficsubstrate peptide for protein kinase Cα (2008)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., et.al.
  • 学会等名: 17^<th> Meeting of Methods in Protein Structure Analysis
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] 新規クロマチン機能モデル-遺伝子転写を制御する高分子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山佳樹, ほか
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] がん細胞内環境を認識して遺伝子発現制御を行う高分子-ペプチドコンジュゲート (2008)
  • 著者名/発表者名: 姜貞勲, ほか
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 抗ウイルス薬開発の新戦略- ウイルス感染細胞特異的な遺伝子発現制御法の創出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔, ほか
  • 学会等名: 第56回日本ウイルス学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 細胞内シグナル応答型遺伝子キャリアーのソノポレーション法による高効率な細胞導入 (2008)
  • 著者名/発表者名: 土谷享, ほか
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2008
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 細胞内シグナル応答型遺伝子制御型キャリヤーの設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山佳樹, ほか
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2008
  • 発表場所: 東京
• [図書] 国際科学技術財團研究助成研究内容解説(疾患細胞選択的な遺伝子発現制御技術の創出と治療への応用(細胞と対話する技術の創出-薬物を病変細胞でだけ働かせる新しい考え方)) (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔
• [備考] 研究室ホームページ(研究業績等)
  • URL: http://www.marianna-u.ac.jp/microbiology/office/003347.html
• [備考] 国際科学技術財団研究助成
  • URL: http://www.japanprize.jp/subsidy_h20.html
• [産業財産権] Rho-キナーゼの新規基質ペプチド (2009)
  • 発明者名: 片山佳樹、姜貞勲、浅井大輔
  • 権利者名: 片山佳樹、姜貞勲、浅井大輔
  • 産業財産権番号: 2009-211147
  • 出願年月日: 2009
  • 取得年月日: 2009
• [産業財産権] 蛍光リガンド及び化学物質のアンドロゲン受容体への結合強度測定方法 (2008)
  • 発明者名: 下東康幸、中井誠、浅井大輔、矢可部芳州
  • 権利者名: 下東康幸、中井誠、浅井大輔、矢可部芳州
  • 出願年月日: 2008
  • 取得年月日: 2008