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iPS細胞のin situ作製を実現するRNAレプリコン内包ミセルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K18070
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所

研究代表者

宮崎 拓也  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 「貼るだけ人工膵臓」プロジェクト (松元P), 非常勤研究員 (80844779)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードブロック共重合体 / 高分子ミセル / RNAレプリコン / 遺伝子治療 / 山中因子 / iPS細胞 / ドラッグデリバリーシステム / 核酸医薬 / ポリエーテル / アミノ酸
研究開始時の研究の概要

山中因子の導入により患者由来細胞を人工多能性幹(iPS)細胞へex vivo改変し、それを移植することで難治性疾患を治療する再生医療は、臨床試験でも優れた効果が得られ、有望な治療戦略として注目されている。一方、この戦略では、経済的コストや煩雑なiPS細胞調製 工程が大きな課題となっている。その克服に向けて、in vivo山中因子導入によるiPS細胞のin situ作製は魅力的な戦略であるが、安全かつ効率的な遺伝子導入方法がまだない。本研究では、ゲノム挿入の危険がなく安全かつ効率的にiPS細胞を誘導できるシステムの開発を目指す。

研究成果の概要

山中因子導入によるiPS細胞のin situ作製は魅力的な戦略であるが、安全かつ効率的な遺伝子導入方法がまだない。本研究では、ゲノム挿入の危険がなく安全かつ効率的にiPS細胞を誘導できるRNAレプリコンに着目し、高分子ミセルを用いてRNAレプリコンを送達することで、生体内でiPS細胞を作製することを目的とする。具体的には、RNAに親和性の高い柔軟性ポリカチオンによるRNAレプリコンを酵素分解から保護する機能に加え、細胞質への送達のための機能性アミノ酸を搭載した高分子ミセルを開発し、その投与により生体内で標的細胞に山中因子を発現させることで、iPS細胞をin situ誘導する方法を検証する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

iPS細胞を用いた細胞治療は難治性疾患の新規治療法として注目されているが、患者由来細胞の摘出や山中因子の導入、iPS細胞の単離といった煩雑な工程が患者様ごとに必要となる。そこで、本研究では、1本の注射剤で安全かつ効率的にiPS細胞を産出する方法を確立した。本研究で得られた成果を特定の疾患に応用することで、臨床応用に向けた開発を進めることができると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 10件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 産業財産権 (8件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] Block catiomers with flanking hydrolyzable tyrosinate groups enhance in vivo mRNA delivery via マ?窶苫? stacking-assisted micellar assembly2023

    • 著者名/発表者名
      Wenqian Yang, Takuya Miyazaki, Yasuhiro Nakagawa, Eger Boonstra, Keita Masuda, Yuki Nakashima, Pengwen Chen, Lucas Mixich, Kevin Barthelmes, Akira Matsumoto, Peng Mi, Satoshi Uchida, Horacio Cabral
    • 雑誌名

      Science and technology of advanced materials

      巻: 24 号: 1 ページ: 2170164-2170164

    • DOI

      10.1080/14686996.2023.2170164

    • 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] An IL‐12‐Based Nanocytokine Safely Potentiates Anticancer Immunity through Spatiotemporal Control of Inflammation to Eradicate Advanced Cold Tumors2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Pengwen、Yang Wenqian、Nagaoka Koji、Huang George Lo、Miyazaki Takuya、Hong Taehun、Li Shangwei、Igarashi Kazunori、Takeda Kazuyoshi、Kakimi Kazuhiro、Kataoka Kazunori、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 1 号: 10 ページ: 2205139-2205139

    • DOI

      10.1002/advs.202205139

    • 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] A Porous Reservoir-Backed Boronate Gel Microneedle for Efficient Skin Penetration and Sustained Glucose-Responsive Insulin Delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Siyuan、Miyazaki Takuya、Itoh Michiko、Matsumoto Hiroko、Moro-oka Yuki、Tanaka Miyako、Miyahara Yuji、Suganami Takayoshi、Matsumoto Akira
    • 雑誌名

      Gels

      巻: 8 号: 2 ページ: 74-74

    • DOI

      10.3390/gels8020074

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanically interlocked molecular architectures of valinomycin as cancer targeted prodrugs2022

    • 著者名/発表者名
      Tachihara Yoshihiro、Nakagawa Yasuhiro、Miyazaki Takuya、Anraku Yasutaka、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      Nano Select

      巻: - 号: 8 ページ: 1242-1251

    • DOI

      10.1002/nano.202100368

    • 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] Abstract 2072: pH-activatable IL-12-loaded polymeric micelles safely enhance antitumor efficacy as monotherapy and in combination with immune checkpoint inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Cabral Horacio、Chen Pengwen、Kakimi Kazuhiko、Kataoka Kazunori、Miyazaki Takuya、Nagaoka Koji
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 82 号: 12_Supplement ページ: 2072-2072

    • DOI

      10.1158/1538-7445.am2022-2072

    • 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] Nanocarriers escaping from hyperacidified endo/lysosomes in cancer cells allow tumor-targeted intracellular delivery of antibodies to therapeutically inhibit c-MYC2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Pengwen、Yang Wenqian、Hong Taehun、Miyazaki Takuya、Dirisala Anjaneyulu、Kataoka Kazunori、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 288 ページ: 121748-121748

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2022.121748

    • 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] A Hoechst Reporter Enables Visualization of Drug Engagement In Vitro and In Vivo: Toward Safe and Effective Nanodrug Delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Miyazaki, Shaoyi Chen, Stelios Florinas, Kazunori Igarashi, Yu Matsumoto, Tatsuya Yamasoba, Ze-Qi Xu, Herren Wu, Changshou Gao, Kazunori Kataoka, R James Christie, Horacio Cabral
    • 雑誌名

      ACS nano

      巻: 16 (8) 号: 8 ページ: 12290-12304

    • DOI

      10.1021/acsnano.2c03170

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recombinant Thrombomodulin Attenuates Preeclamptic Symptoms by Inhibiting High-Mobility Group Box 1 in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Oda Hiroko、Nagamatsu Takeshi、Schust Danny J、Cabral Horacio、Miyazaki Takuya、Iriyama Takayuki、Kawana Kei、Osuga Yutaka、Fujii Tomoyuki
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 162 号: 4

    • DOI

      10.1210/endocr/bqaa248

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Boronic Acid Ligands Can Target Multiple Subpopulations of Pancreatic Cancer Stem Cells via pH-Dependent Glycan-Terminal Sialic Acid Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Takuya、Khan Thahomina、Tachihara Yoshihiro、Itoh Michiko、Miyazawa Taiki、Suganami Takayoshi、Miyahara Yuji、Cabral Horacio、Matsumoto Akira
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: - 号: 9 ページ: 6647-6651

    • DOI

      10.1021/acsabm.1c00383

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remodeling tumor microenvironment with nanomedicines2021

    • 著者名/発表者名
      Martin John D.、Miyazaki Takuya、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology

      巻: 13 号: 6

    • DOI

      10.1002/wnan.1730

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thrombomodulin promotes placental function by up-regulating placental growth factor via inhibition of high-mobility-group box 1 and hypoxia-inducible factor 1α2021

    • 著者名/発表者名
      Oda Hiroko、Nagamatsu Takeshi、Cabral Horacio、Miyazaki Takuya、Iriyama Takayuki、Kawana Kei、Fujii Tomoyuki、Osuga Yutaka
    • 雑誌名

      Placenta

      巻: 111 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.placenta.2021.06.002

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylcholine-Installed Nanocarriers Target Pancreatic Cancer Cells through the Phospholipid Transfer Protein2021

    • 著者名/発表者名
      Hong Taehun、Miyazaki Takuya、Matsumoto Akira、Koji Kyoko、Miyahara Yuji、Anraku Yasutaka、Cabral Horacio
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 7 号: 9 ページ: 4439-4445

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.1c00730

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of PEG-Polycation Chain Flexibility on the Assembly of siRNA-Loaded Polyion Complexes and their in Vitro Performance2021

    • 著者名/発表者名
      Wenqian Yang, Takuya Miyazaki, Pengwen Chen, Taehun Hong, Mitsuru Naito, Yuji Miyahara, Akira Matsumoto, Kazunori Kataoka, Kanjiro Miyata and Horacio Cabral
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 22 号: 1 ページ: 850-863

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1976055

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 力学的強度と薬剤放出能を両立させるスマートゲル内包多孔質マイクロニードルの設計と評価2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也 , BARTHELMES Kevin , 池原清 , 宮原裕二 , 松元亮
    • 学会等名
      第33回 高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 難治性疾患で苦しむ世界中の患者さんに治療用タンパク質を届ける高分子ミセルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也
    • 学会等名
      化学・材料インキュベーション研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬剤放出プロファイルを自由自在に操るマイクロニードルによるワクチン効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也
    • 学会等名
      第29回次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 力学的強度と薬剤放出能を両立させるスマートゲル内包多孔質マイクロニードルの設計と評価2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也, BARTHELMES Kevin, 池原清, 宮原裕二, 松元亮
    • 学会等名
      第33回 高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 効率的なmRNA送達に向けた柔軟性高分子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也, 内田智士, カブラルオラシオ
    • 学会等名
      第31回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of PEG-Polycation Chain Flexibility on the Assembly of siRNA into Polyion Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Wenqian Yang, Takuya Miyazaki, Pengwen Chen, Taehun Hong, Horacio Cabral
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphorylcholine-installed polymers target pancreatic tumors through their exacerbated lipid metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      Taehun Hong, Takuya Miyazaki, Kazunori Igarashi, Pengwen Chen, Keita Masuda, Yasuhiro Nakagawa, Yu Matsumoto, Tatsuya Yamasoba, Horacio Cabral
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 妊娠期の化学療法に向けたナノ医薬の開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也
    • 学会等名
      Life Science Connect 2021 ニッチを攻める研究者ピッチコンテスト
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボロン酸を生体対話の基盤とした「はたらく高分子」2021

    • 著者名/発表者名
      松元亮, 宮崎拓也, カーンタホミナ, 宮澤大樹, カブラルオラシオ, 宮原裕二
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ゲルの階層的エンジニアリングによる持続型マイクロニードルデバイスの開発2021

    • 著者名/発表者名
      松元亮, Chen Siyuan, 宮崎拓也, 伊藤美智子, Kevin Barthelmes, 松本裕子, 金井紗綾香, 池原清, 諸岡由佳, 木村 真一郎, 田中都, 菅波孝祥, 宮原裕二
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症性サイトカインの安全性と有効性を高めるpH応答性プロドラッグの開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎拓也
    • 学会等名
      第28回次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Gd2O3 Nanoparticles for Effective Image-Guided Neutron Capture Therapy (oral)2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Masuda, Motohiro Kojima, Hironobu Yanagie, Hiroyuki Takahashi, Takuya Miyazaki, Horacio Cabral
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced mRNA Delivery by Polyion Complex Micelles from Flexible Block Ionomers2021

    • 著者名/発表者名
      Horacio Cabral, Takuya Miyazaki, Satoshi Uchida, Wenqian Yang
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gd2O3 Nanoparticles for Effective Image-Guided Neutron Capture Therapy (poster)2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Masuda, Motohiro Kojima, Hironobu Yanagie, Hiroyuki Takahashi, Takuya Miyazaki, Horacio Cabral
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Visualization of Drug Activation Facilitates Safe and Effective Nano-Delivery of a Highly Potent Anticancer Drug2021

    • 著者名/発表者名
      Horacio Cabral, Takuya Miyazaki, Kazunori Igarashi, Yu Matsumoto, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] ポリマー多孔体、マイクロニードルおよびそれらの製造方法2023

    • 発明者名
      宮崎拓也
    • 権利者名
      KISTEC
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 新規ボロン酸化合物2022

    • 発明者名
      宮崎拓也 , Kevin Barthelmes , 松元亮
    • 権利者名
      KISTEC
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] ポリグリセロール、該ポリグリセロールを含む複合ゲル組成物、該複合組成物を含む薬剤送達マイクロニードルおよびそれらの製造方法2022

    • 発明者名
      宮崎拓也, 松元亮
    • 権利者名
      地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 薬剤送達デバイスおよびその製造方法2021

    • 発明者名
      宮崎拓也, ケヴィンバーテルメス, 池原清, 松元亮
    • 権利者名
      地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-144286
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 薬剤送達デバイスおよびその製造方法2021

    • 発明者名
      宮崎拓也, 伊藤美智子, 松本裕子, 金井紗綾香, 松元亮
    • 権利者名
      地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-144273
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] ニコチンアミド内包ミセル、及びニコチンアミド内包ミセルを含む妊娠高血圧症候群治療用組成物2021

    • 発明者名
      宮崎拓也, オラシオカブラル, 川島直也
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、株式会社あすか製薬
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 輸送担体を用いた環状化合物の送達2021

    • 発明者名
      宮崎拓也, カブラルオラシオ
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] サイトカイン内包高分子ミセル2021

    • 発明者名
      Takuya Miyazaki, Horacio Cabral
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-002782
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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