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悪性黒色腫に高度に集積するマルチ温熱・放射線セラノスティックス・ナノ粒子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03625
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52040:放射線科学関連
研究機関山口大学

研究代表者

中村 教泰  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10314858)

研究分担者 太田 啓介  久留米大学, 医学部, 教授 (00258401)
中村 純奈  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10821944)
望月 ちひろ  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80831875)
水野 拓也  山口大学, 共同獣医学部, 教授 (90398826)
塩浜 康雄  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (40715017)
加藤 茂樹  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90790767)
KIM HYUNGJIN  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80711457)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード有機シリカナノ粒子 / セラノスティックス / 温熱治療 / 放射線治療 / 悪性黒色種 / 悪性黒色腫 / セラノスティクス / セラノティクス
研究開始時の研究の概要

近年、ナノテクノロジーを駆使した新しいナノ医学が提唱され、研究が活発に進められている。そして複数の治療を融合できる多機能化ナノ粒子の応用による新たな治療法の開発に期待が高まっている。本研究では相乗効果が期待される放射線治療と温熱療法の融合と共に、X線と近赤外蛍光を用いた画像診断による“治療と診断の一体化”が可能なマルチ温熱・放射線セラノスティックス・ナノ粒子を開発する。悪性黒色腫を対象とし、悪性黒色腫最細胞に対して高い結合活性を持つ標的化分子を探索・活用し、粒子の集積性を高める。本研究を通じて革新的な次世代型がん治療法を開発する。

研究成果の概要

近年、ナノテクノロジーを駆使したナノ医学が提唱され、研究が活発に進められている。そして複数の治療を融合できる多機能化ナノ粒子による新たな治療法の開発に期待が高まっている。本研究では独自に開発した有機シリカ粒子技術を駆使し相乗効果が期待される放射線治療と温熱療法の融合と共に、X線と近赤外蛍光を用いた画像診断による“治療と診断の一体化”が可能なマルチ温熱・放射線セラノスティックス・ナノ粒子の開発を行った。そして悪性黒色腫に対してマルチ温熱・放射線セラノスティックス・ナノ粒子の有効性が明らかになった。本研究を通じて革新的な次世代型がん治療法の開発を進めることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により悪性黒色腫に対するマルチ温熱・放射線セラノスティックス・ナノ粒子を作製し、悪性黒色腫B16細胞に対してその有効性が明らかになった。そして粒子創生サイクルを確立し、発展性を得ることができた。1細胞レベルでのイメージングを含めた多角的評価法の開発に成功し、細胞内小器官に対して粒子の分布や治療による反応性について評価が可能となった。これにより、効果をより高めるための細胞内の治療標的の解明と制御に展開できる。本研究を基盤として温熱・放射線増感効果による新規治療を多角的に展開し、悪性黒色腫をはじめとして、多種の腫瘍に対する治療戦略の展開も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 9件、 招待講演 7件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] City of Hope/University of California, Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] City of Hope/University of California, Los Angeles(米国)

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      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Sohag University(エジプト)

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      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] City of Hope/University of California, Los Angeles(米国)

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      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Sohag University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Size-dependent distribution of fluorescent thiol-organosilica particles in popliteal lymph nodes of mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Chika、Mochizuki Chihiro、Nakamura Junna、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      OpenNano

      巻: 9 ページ: 100114-100114

    • DOI

      10.1016/j.onano.2022.100114

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Au States in Thiol-Organosilica Nanoparticles on Enzyme-like Activity for X-ray Sensitizer Application: Focus on Reactive Oxygen Species Generation in Radiotherapy2023

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Chihiro、Nakamura Junna、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 号: 10 ページ: 9569-9582

    • DOI

      10.1021/acsomega.3c00096

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of cell-nanoparticle interactions and imaging of in vitro labeled cells showing barcorded endosomes using fluorescent thiol-organosilica nanoparticles surface-functionalized with polyethyleneimine2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Michihiro、Nakamura Junna、Mochizuki Chihiro、Kuroda Chika、Kato Shigeki、Haruta Tomohiro、Kakefuda Mayu、Sato Shun、Tamanoi Fuyuhiko、Sugino Norihiro
    • 雑誌名

      Nanoscale Advances

      巻: - 号: 12 ページ: 2682-2703

    • DOI

      10.1039/d1na00839k

    • 関連する報告書
      2022 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] Surface Functionalization of Organosilica Nanoparticles With Au Nanoparticles Inhibits Cell Proliferation and Induces Cell Death in 4T1 Mouse Mammary Tumor Cells for DNA and Mitochondrial-Synergized Damage in Radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Chihiro、Kayabe Yukihito、Nakamura Junna、Igase Masaya、Mizuno Takuya、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 10 ページ: 907642-907642

    • DOI

      10.3389/fchem.2022.907642

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Fetal Bovine Serum Copper Phosphate Hybrid Particles under Cell Culture Conditions for Cancer Cell Treatment2022

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Chihiro、Nakamura Junna、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 号: 33 ページ: 29495-29501

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c04096

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Au(I)チオラート錯体含有発光チオール有機シリカナノ粒子の合成と蛍光顕微鏡イメージングへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      望月 ちひろ・中村 純奈・中村 教泰
    • 雑誌名

      The Bulletin of the Nano Science and Technology (ナノ学会刊行和文誌)

      巻: 2 ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Photostable and Biocompatible Luminescent Thiol-Terminated Organosilica Nanoparticles with Embedded Au(I)-Thiolate Complexes for Fluorescent Microscopic Imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Chihiro、Nakamura Junna、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 4 号: 12 ページ: 13305-13318

    • DOI

      10.1021/acsanm.1c02826

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Size-dependent biodistribution of thiol-organosilica nanoparticles and F4/80 protein expression in the genital tract of female mice after intravaginal administration2021

    • 著者名/発表者名
      Awaad Aziz、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 155 号: 6 ページ: 683-698

    • DOI

      10.1007/s00418-021-01974-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Protein corona components of polyethylene glycol-conjugated organosilica nanoparticles modulates macrophage uptake2021

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyungjin、Roth Daniel、Isoe Yasuhiro、Hayashi Koichiro、Mochizuki Chihiro、Kalkum Markus、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 199 ページ: 111527-111527

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2020.111527

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Non-Porous Silica Nanoparticles towards Cancer Photo-Theranostics2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Chihiro、Nakamura Junna、Nakamura Michihiro
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 9 号: 1 ページ: 73-73

    • DOI

      10.3390/biomedicines9010073

    • 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] Near-Infrared Fluorescent Thiol-Organosilica Nanoparticles That Are Functionalized with IR-820 and Their Applications for Long-Term Imaging of in Situ Labeled Cells and Depth-Dependent Tumor in Vivo Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Michihiro、Hayashi Koichiro、Nakamura Junna、Mochizuki Chihiro、Murakami Takuya、Miki Hirokazu、Ozaki Shuji、Abe Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 32 号: 17 ページ: 7201-7214

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.0c01414

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性有機シリカナノ粒子を用いた CLEM の開発2023

    • 著者名/発表者名
      春田 知洋, 中村 教泰
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージの選択的取込とエンドソーマル・ソーティングの蛍光ナノイメージング2023

    • 著者名/発表者名
      中村教泰, 中村純奈, 望月ちひろ
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 多機能ナノ粒子のサイズと表面構造によるマクロファージのミトコンドリア活性の制御2023

    • 著者名/発表者名
      中村純奈, 望月ちひろ, 塩浜康雄, 中村教泰
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光細胞イメージングを用いた金ナノ粒子表面機能化有機シリカナノ粒子の4T1マウス乳がん細胞株への放射線治療効果の検討2023

    • 著者名/発表者名
      望月ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Macrophage Specificity: Imaging and Characterization of Interaction between Macrophages and Fluorescent Organosilica Nanoparticles Depending on Surface Structure and Size2023

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      Biophysical Society 67th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多機能ナノ粒子による 細胞機能制御と新しい医学2023

    • 著者名/発表者名
      中村教泰
    • 学会等名
      第6回ナノ材料科学・応用研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multifunctional Organosilica Nanoparticles For Long-Term And Real-Time In Vivo Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura, Junna Nakamura, Chihiro Mochizuki
    • 学会等名
      15th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 蛍光細胞イメージングによる金ナノ粒子表面機能化有機シリカナノ粒子の4T1マウス乳がん細胞株への放射線治療効果の評価2022

    • 著者名/発表者名
      望月ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      日本解剖学会 第76回中国・四国支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシダーゼ様活性を有するウシ胎児血清-リン酸銅ハイブリッド粒子触媒の細胞培養条件下での調製と細胞傷害活性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      望月ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      第130回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 機能性有機シリカナノ粒子を用いた CLEM の開発2022

    • 著者名/発表者名
      春田 知洋, 中村 教泰
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第78回学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Au(I)錯体含有発光有機シリカナノ粒子の合成と細胞蛍光イメージングへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      望月ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Au(I)錯体含有発光有機シリカナノ粒子の合成と蛍光イメージングへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      望月 ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      ナノ学会第19回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Size-dependent Distribution of Fluorescent Thiol-Organosilica Particles in the Mouse Popliteal Lymph Nodes2021

    • 著者名/発表者名
      Chika Kuroda, Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      The 8th Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The synthesis of luminescence Au(I) complex-containing thiol-organosilica nanoparticles and their application for bioimaging2021

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Mochizuki, Junna Nakamura, Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      The 8th Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multifunctionalized Organosilica Nanoparticles for Biomedical Application2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      The 8th Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organosilica Nanoparticles for Biomedical Applications toward Nano-Theranostics2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      2021 Spring Meeting of the European Materials Research Society (E-MRS) 「FRONTIER RESEARCH in BIOMATERIALS and NANOMEDICINE FORUM )」(VIRTUAL Conference)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ医学・セラノスティクスの発展に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      中村教泰
    • 学会等名
      令和3年度 青藍会 総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Au(I)錯体含有発光有機シリカナノ粒子の合成と細胞蛍光イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      望月 ちひろ, 中村純奈, 中村教泰
    • 学会等名
      第75回中国・四国支部学術集会-日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光有機シリカナノ粒子を用いた膝下リンパ節におけるサイズ依存的分布の解析2021

    • 著者名/発表者名
      黒田千佳, 望月 ちひろ, 中村純奈, 加藤茂樹, 中村教泰
    • 学会等名
      第75回中国・四国支部学術集会-日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] In Vivo Imaging using Multifunctional Organosilica Nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The synthesis of luminescence Au(I) complex-containing thiol-organosilica nanoparticles their application for cell imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Mochizuki, Junna Nakamura, Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage Specificity: Imaging and Characterization of Interaction between Macrophages and Fluorescent Organosilica Nanoparticles Depending on Surface Structure and Size2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura, Junna Nakamura, Chihiro Mochizuki, Shigeki Kato
    • 学会等名
      Cell Bio Virtual
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージ特異性: 蛍光有機ナノシリカ粒子を用いたポリエチレングリコール耐性マクロファージの同定2021

    • 著者名/発表者名
      中村教泰
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ultifunctional organosilica nanoparticles for highly sensitive detection and imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura
    • 学会等名
      Molecular Med Tri-Con Virtual Conference & Expo
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機シリカ近赤外線蛍光ナノ粒子による標識細胞の長期間in vivoイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      中村教泰、中村純奈、望月 ちひろ
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Moodleを活用したラーニングアナリティクスによる学修行動と成績の関連性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      中村 純奈, 望月 ちひろ, 金 亨振, 中村 教泰
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 山口大学大学院医学系研究科 器官解剖学講座

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~nanomed1/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 国立大学法人山口大学ナノ・セラノスティクス国際センター

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~nanomed1/iNTC-index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [産業財産権] 観察方法およびマーカー2022

    • 発明者名
      春田 知洋、中村 教泰
    • 権利者名
      日本電子株式会 社、山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-053918
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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