• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

すい臓がんの診断・治療に向けた腫瘍追跡型ペプチド薬剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20915
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

田口 光正  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 次長 (60343943)

研究分担者 須郷 由美  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員 (90354836)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードペプチド / ナノ粒子 / 腫瘍 / 診断 / 量子ビーム架橋 / 放射線架橋 / すい臓がん / 量子ビーム
研究開始時の研究の概要

すい臓がんは非常に悪性度の高い腫瘍で、早期診断と治療技術の開発が切望されている。申請者らは、腫瘍追跡型ペプチドの化学構造を維持したまま微粒子化し、さらにRIを担持することで、現有ペプチド薬剤を凌駕するナノ薬剤を着想し、量子ビーム架橋ナノゲルと、高感度な検出や細胞殺傷能力を有するRIを利用した、腫瘍追跡型ペプチドナノゲル薬剤を創出する。ペプチドと水のみを原料とし、量子ビーム架橋によりペプチドの特性を保持したまま微粒子化したペプチドナノゲルを作製する。このナノゲルに放射性Cuを担持することで、より選択的に、より安全に、より高感度なイメージング・治療薬剤を開発する。

研究実績の概要

本研究では、量子ビームの照射効果を最大限利用して、悪性度が高く、難治性のすい臓がんの早期診断とスクリーニング、さらに治療が可能な腫瘍追跡型ペプチド薬剤の開発を目的としている。量子ビームは、細胞毒性を有する架橋剤などを使用することなく、ペプチドに架橋構造を形成することができる。これまでヒスチジン(His)とグリシン(Gly)からなる数種類のペプチドを合成し、量子ビーム照射による架橋反応を利用して、ナノ粒子を作製した。さらに、PANC-1細胞(ヒト膵臓癌由来細胞株)を用いた培養試験において、細胞内に取り込まれ蓄積される様子を観測してきた。
本年度は、昨年度までのペプチドに対し、細胞に対する接着性の高いアミノ酸配列アルギニン-グリシン-アスパラギン酸(Arg-Gly-Asp)と、分子を電気的に中和するためのグルタミン酸(Glu)を組み込んだ新規ペプチドHis-Glu-His-Gly-His-Arg-Gly-Aspを設計、固相合成した。0.1 wt.%のペプチド水溶液へ室温にてγ線を照射したところ、ピーク粒径50 nm程度のナノ粒子が得られた。このナノ粒子の収率は5 kGy(kGy=J/g)で90%であった。ナノ粒子の粒径は、PBS中において経時変化が小さく、高い粒径安定性を有することが分かった。さらに、ナノ粒子は生分解性を保持していることが分かった。ナノ粒子を蛍光標識し、PANC-1細胞を用いた培養試験を行った結果、細胞に対する毒性が無く、細胞内部へ取り込まれ集積することが確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

細胞接着性配列を付加したペプチドを固相合成し、量子ビーム照射によるナノ粒子化に成功している。得られたナノ粒子の粒径安定性や生分解性を評価するとともに、蛍光標識後にすい臓がん細胞内に集積することを確認している。以上より、研究はおおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

新規ペプチドの合成やナノ粒子化、腫瘍細胞集積などに成功している。引き続き、基材となるペプチドの組成や長さ、置換基、表面電荷などをパラメータとして腫瘍集積性の向上を目指すとともに、マウスを用いたin vivo試験など、腫瘍追跡型ペプチド薬剤の開発に向けた特性改善を進めていく予定である。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Small Peptide Nanogels Using Radiation Crosslinking as a Platform for Nano-Imaging Agents for Pancreatic Cancer Diagnosis2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Atsushi、Arai Tadashi、Ueno Miho、Oyama Kotaro、Yu Hao、Yamashita Shinichi、Otome Yudai、Taguchi Mitsumasa
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 14 号: 11 ページ: 2400-2400

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics14112400

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiation Crosslinked Smart Peptide Nanoparticles: A New Platform for Tumor Imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Atsushi、Ueno Miho、Arai Tadashi、Oyama Kotaro、Taguchi Mitsumasa
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 11 号: 3 ページ: 714-714

    • DOI

      10.3390/nano11030714

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of Microphysiological System using Quantum Beam Technique2023

    • 著者名/発表者名
      Oyama Tomoko, Kimura Atsushi, Oyama Kotaro, Kimura Yusuke, Hamaguchi Hiroki, Taguchi Mitsumasa
    • 学会等名
      MRM2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 量子ビームを駆使した材料研究の軌跡と今後の展開2023

    • 著者名/発表者名
      山本 博之, 佐伯 盛久, ザオ ユエ, 瀬古 典明, 田口 光正
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子技術による細胞培養基材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      大山 廣太郎, 大山 智子, 木村 敦, 田口 光正
    • 学会等名
      「量子技術による3次元積層マイクロ流体チップの創出」と「学術変革領域(A)分子サイバネティクス」のジョイントワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 全身をモデル化した生体模倣システムの創出2023

    • 著者名/発表者名
      田口 光正, 木村 敦, 大山 智子, 大山 廣太郎
    • 学会等名
      ファーマラボEXPO
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ビーム架橋技術を用いた次世代生体模倣システムの構築を目指して2023

    • 著者名/発表者名
      濱口 裕貴, 木村 雄亮, 大山 廣太郎, 大山 智子, 木村 敦, 吉村 公男, 大道 正明, 保科 宏行, 大島 康宏, 鈴木 芳代, 廣木 章博, 植木 悠二, 瀬古 典明, 石岡 典子, 田口 光正
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] すい臓がん診断への応用を目指した放射線架橋ペプチドナノ粒子の作製2023

    • 著者名/発表者名
      木村 敦, 新井 唯史, 大山 廣太郎, 田口 光正
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ビーム橋かけ技術を駆使したミニ臓器連結流路チップの開発2023

    • 著者名/発表者名
      濱口 裕貴, 木村 雄亮, 大山 廣太郎, 大山 智子, 木村 敦, 田口 光正
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] すい臓がん診断への応用を目指した放射線架橋ペプチドナノ粒子の作製2023

    • 著者名/発表者名
      木村 敦, 新井 唯史, 大山 廣太郎, 田 超中, YU Hao, 山下 真一, 田口 光正
    • 学会等名
      第66回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ビームを活用した機能性高分子による心豊かな未来2023

    • 著者名/発表者名
      田口 光正, 大山 智子, 大山 廣太郎, 木村 敦, 木村 雄亮, 濱口 裕貴
    • 学会等名
      超分子研究会・精密ネットワークポリマー研究会 第7回合同講座
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] すい臓がんPET 診断用ナノ粒子の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小泉朋矢, 須郷由美, 木村敦, 田口光正
    • 学会等名
      QST高崎 サイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Radiation Crosslinked Peptide Nanoparticles for Pancreatic Cancer Diagnosis2022

    • 著者名/発表者名
      新井唯史, 上野美穂, 大山廣太郎, 木村敦, 田口光正
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of radiation crosslinking gelatin nanoparticle and application to PET diagnosis of pancreatic cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Sugo Yumi, Koizumi Tomoya, Kimura Atsushi, Taguchi Mitsumasa
    • 学会等名
      The 14th Ionizing Radiation and Polymers symposium
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線架橋ゼラチンナノ粒子の開発とすい臓がんPET診断への応用2022

    • 著者名/発表者名
      小泉朋矢, 須郷由美, 木村敦, 田口光正
    • 学会等名
      第65回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Radiation Crosslinked Peptide Nanoparticles for Tumor Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Arai Tadashi, Ueno Miho, Oyama Kotaro, Kimura Atsushi, Taguchi Mitsumasa
    • 学会等名
      RadTech Asia 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腫瘍診断へ向けた放射線架橋オリゴペプチド粒子の開発2022

    • 著者名/発表者名
      新井 唯史, 上野 美穂, YU Hao, 山下真一, 木村 敦, 田口 光正
    • 学会等名
      第17回先進原子力科学技術に関する連携重点研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 創薬応用を目指した放射線架橋ペプチド粒子の開発: 1. 放射線化学反応の解析2021

    • 著者名/発表者名
      上野美穂,新井唯史,于暠,山下真一,木村敦,田口光正
    • 学会等名
      第64回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 創薬応用を目指した放射線架橋ペプチド粒子の開発: 2. 腫瘍イメージング剤への適用2021

    • 著者名/発表者名
      新井唯史,上野美穂,于暠, 山下真一, 木村敦,田口光正
    • 学会等名
      第64回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ビーム架橋技術を利用した、すい臓がん診断用ゼラチンナノ粒子の創出2021

    • 著者名/発表者名
      小泉 朋矢,須郷 由美,木村 敦, 田口 光正
    • 学会等名
      第18回放射線プロセスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 腫瘍イメージングを目指した量子ビーム架橋によるペプチドナノ粒子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      新井 唯史,上野 美穂,木村 敦, 田口 光正
    • 学会等名
      日本原子力学会関東・甲越支部 第14回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi