花粉症予防のための核酸医薬デリバリーシステム

• 研究課題/領域番号: 22560777
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 花方 信孝 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノテクノロジー融合ステーション, ステーション長 (10302796)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012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); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 生物機能工学 / CpGオリゴヌクレオチド / Toll-like receptor 9 / ドラッグデリバリー / ナノ粒子 / サイトカイン / シリコンナノ粒子 / メソ細孔シリカナノ粒子 / 窒化ホウ素ナノ粒子 / 花粉症

研究概要

花粉症をはじめとするアレルギー疾患の治療薬として期待されるCpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)のデリバリーシステムを構築した。平均直径3.4 nmのシリコンナノ粒子(Si NPs)を合成し、表面をアリルアミンで修飾した後にCpG ODNを静電的に結合させた場合と、Si NPsの表面をマレイミドで修飾し、CpG ODNの一端のみを結合させた場合では、異なる免疫活性化サイトカインが誘導された。これら結合方法の異なるCpG ODNをSi NPsでデリバリーすることによって、より高い免疫活性を誘導できることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Recognition of CpG oligodeoxynucleotides by human Toll-like receptor 9 and subsequent cytokine induction (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Suwarti, T. Yamazaki, S. Chechetka, N. Hanagata
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 430 号: 4 ページ: 1234-1239
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.068
  • NAID: 120005228348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-dependent immunostimulatory effect of CpG oligodeoxynucleotides and their delivery system (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanagata, N
  • 雑誌名: International Journal of Nanomedicine 巻: 7 ページ: 2181-2195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of molecular weight of polyethyleneimine on loading of CpG oligodeoxynucletotides onto flake-shell silica nanoparticles for enhanced TLR9-mediated induction of interferon-α (2012)
  • 著者名/発表者名: Manoharan Y., Ji Q., Yamazaki T., Shanmugavel C., Chen S., Ganesan S., Hill JP., Ariga K., Hanagata N.
  • 雑誌名: International Journal of Nanomedicine 巻: 7 ページ: 3625-3635
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding mode of CpG oligodeoxynucleotides to nanoparticles regulates bifurcated cytokine induction via Toll-like receptor 9 (2012)
  • 著者名/発表者名: Chinnathambi S., Chen S., Ganesan S., Hanagata N
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 ページ: 534-534
  • NAID: 120004608970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a boron nitride nanosphere-binding peptide for the intracellular delivery of CpG oligodeoxynucleotides (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhang H., Yamazaki T., Zhi C., Hanagata N
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 4 ページ: 6343-6350
  • NAID: 120005306775
  • 査読あり
• [雑誌論文] T L R 9を介したC p G誘導サイトカインのナノ粒子によるスイッチング (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanagata N.
  • 雑誌名: アレルギーの臨床 巻: 32 ページ: 83-87
• [雑誌論文] Structure-dependent immunostimulatory effect of CpG oligodeoxynucleotides and their delivery system (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Hanagata
  • 雑誌名: Int. J. Nanomed. 巻: 7 ページ: 2181-2195
  • DOI: 10.2147/ijn.s30197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of molecular weight of polyethyleneimine on loading of CpG oligodeoxynucleotides onto flake-shell silica nanoparticles for enhanced TLR9-mediated induction of interferon-α (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Hanagata, Manoharan, Q. Ji, Yamazaki, Shanmugavel, Chen, Ganesan, Hill and Ariga
  • 雑誌名: Int. J. Nanomed. 巻: 7 ページ: 3625-3635
  • DOI: 10.2147/ijn.s32592
  • NAID: 120004448521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding mode of CpG oligodeoxynucleotides to nanoparticles regulates bifurcated cytokine induction via Toll-like receptor 9 (2012)
  • 著者名/発表者名: Chinnathambi S., Chen S., Ganesan S., Hanagata N.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2(e-pub) 号: 1 ページ: 534-534
  • DOI: 10.1038/srep00534
  • NAID: 120004608970
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLR9を介したCpG誘導サイトカインのナノ粒子によるスイッチング (2012)
  • 著者名/発表者名: 花方信孝
  • 雑誌名: アレルギーの臨床 巻: 32 ページ: 83-87
• [雑誌論文] Design of mesoporous silica/CpG oligonucleaotides complexes for enhancement of delivery efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Meng, W., Li, X., Gao, H., Hanagata,N
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry 巻: 115 ページ: 447-452
  • 査読あり
• [雑誌論文] BN nanospheres as CpG ODN carrier for activation of toll-like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi, C., Meng, W., Golberg, D., Tang, C., Hanagata, N.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 21 ページ: 5219-5222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dispersible shortened boron nitride nanotubes with improved molecular-loading capacity (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi, C., Hanagata, N., Bando, Y., Golberg D.
  • 雑誌名: Chemistry an Asian Journal 巻: 6 ページ: 2530-2535
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hollow mesoporous silica/poly(L-lysine) particles for codelivery of drug and gene with enzyme-triggered release property (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Meng, W., Gao, H., Hanagata, N.
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 115 ページ: 13630-13636
  • NAID: 120003504726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytosine-phosphodiester-guanine oligodeoxynucleotide (CpG ODN)-capped hollow mesoporous silica particles for enzyme-triggered drug delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Meng, W., Hanagata, N.
  • 雑誌名: Dalton Transaction 巻: 40 ページ: 10203-10208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclease-resistant immunostimulatory phosphodiester CpG oligodeoxynucleotides as human Toll-like receptor 9 agonists (2011)
  • 著者名/発表者名: Meng, W., Yamazaki, T., Nishida, Y., Hanagata, N
  • 雑誌名: BMC Biotechnology 巻: 11 ページ: 88-88
  • NAID: 120003444328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hollow mesoporous silica/poly(L-lysine) particles for codelivery of drug and gene with enzyme-triggered release property (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Meng, W., Gao, H., Hanagata, N.
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry 巻: 115 号: 28 ページ: 13630-13636
  • DOI: 10.1021/jp203454g
  • NAID: 120003504726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Mesoporous Silica/Cytosine-Phosphodiester-Guanine Oligodeoxynucleotide Complexes To Enhance Delivery Efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Meng, W., Li X., Gao H., Hanagata, N.
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry 巻: 115 号: 2 ページ: 447-452
  • DOI: 10.1021/jp109535d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclease-resistant immunostimulatory phosphodiester CpG oligodeoxynucleotides as human Toll-like receptor 9 agonists (2011)
  • 著者名/発表者名: Meng, W., Yamazaki, T., Nishida, Y., Hanagata, N.
  • 雑誌名: BMC Biotechnology 巻: 11 号: 1 ページ: 88-96
  • DOI: 10.1186/1472-6750-11-88
  • NAID: 120003444328
  • 査読あり
• [雑誌論文] BN nanospheres as CpG ODN carrier for activation of toll-like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi, C., Meng, W., Yamazaki, T., Bando, Y., Golberg, D., Tang, C., Hanagata, N
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of bifurcated cytokine induction by binding mode of CpG DNA onto nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Hanagata
  • 学会等名: 5th Immunotherapeutics & Immunomonitoring Conference
  • 発表場所: The Westin Gaslamp Quarter San Diego, USA
• [学会発表] N. New Nuclease-Resistant Immunostimulatory Phosphodiester-based Oligonucleotides for Immune Therapies (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, T.,Meng W., Hanagata
  • 学会等名: The 9th World Biomaterials Congress (WBC)
  • 発表場所: Sichuan University,Sichuan China
• [学会発表] Preparation and characterization of silicon quantum dots for delivery of nucleic acid drugs. 4th International Conference on Advanced Nanomaterials (ANM2012) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shanmugavel, C., Ganesan S., Hanagata, N
  • 学会等名: Indian Institute of Technology Madras (IIT Madras)
  • 発表場所: Chennai, India
• [学会発表] Regulation of Toll-like Receptor 9 mediated Cytokine Profile by Binding Mode of CpG Oligodeoxynucleotides to Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanagata, N
  • 学会等名: 1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN 2012)
  • 発表場所: Mercure Hotel, Brisbane, Australia
• [学会発表] Synthesis and characterization of positively charged silicon quantum dots for delivery of nucleic acid drugs (2012)
  • 著者名/発表者名: Shanmugavel, C., Hanagata, N
  • 学会等名: 第6回 ナノバイオメディカル学会大会
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所
• [学会発表] Effect of interaction mode of CpG oligodeoxynucleotides with TLR9 on bifurcated cytokine induction (2012)
  • 著者名/発表者名: Shanmugavel, C., Hanagata, N
  • 学会等名: 第6回 ナノバイオメディカル学会大会
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所
• [学会発表] Identification of a specific binding peptide to boron nitride nanospheres for delivery of CpG oligodeoxynucleotides (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhang, H., Yamazaki, T., i Zhi, C., Hanagata, N.
  • 学会等名: 第6回 ナノバイオメディカル学会大会
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所
• [学会発表] Response of human lung epithelial cells to the toxicity of zinc oxide nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, F.,Hanagata, N.
  • 学会等名: 第6回 ナノバイオメディカル学会大会
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所
• [学会発表] Characterization of interleukin-6 induction by natural CpG oligodeoxynuxleotide (2012)
  • 著者名/発表者名: Chechetka, S., Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: 第6回 ナノバイオメディカル学会大会
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所
• [学会発表] Preparation and characterization of silicon quantum dots for delivery of nucleic acid drugs (2012)
  • 著者名/発表者名: 7.Shanmugavel, C., Ganesan S., Hanagata
  • 学会等名: 4th International Conference on Advanced Nanomaterials(ANM2012)
  • 発表場所: Indian Institute of Technology Madras
• [学会発表] Regulation of Toll-like Receptor 9 mediated Cytokine Profile by Binding Mode of CpG Oligodeoxynucleotides to Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanagata, N.
  • 学会等名: 1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials
  • 発表場所: Mercure Hotel, Brisbane, Australia
• [学会発表] Analysis of CpG ODNS binding of human toll like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Suwarti, Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: Infection and Immunity (Cold Spring Harbor Asia)
  • 発表場所: Dushu Lake Conference Center, Shuzou, China
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Novel CpG phosphodiester oligodeoxynucleotides as human toll-like receptor 9 agonists (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, T., Meng, W., Hanagata, N.
  • 学会等名: Infection and Immunity (Cold Spring Harbor Asia)
  • 発表場所: Dushu Lake Conference Center, Shuzou, China
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Water soluble silicon quantum dots as fluorescent probes for bio-applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Chinnathambi S., Krishnan, V., Ariga, K., Hanagata, N.
  • 学会等名: The Symposium on Micro/Nano Aspects of Biomaterials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] C-terminal ligand binding analysis of human Toll-like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Suwarti, Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: The Symposium on Micro/Nano Aspects of Biomaterials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Identification of Boron Nitride Nanospheres Binding Peptides (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang, H., Yamazaki, T., Zhi, C., Hanagata, N.
  • 学会等名: The Symposium on Micro/Nano Aspects of Biomaterials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Novel Phosphodiester CpG Oligodeoxynucleotides with High Stimulatory Effects on Human Toll-like Receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Meng, W., Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: The Symposium on Micro/Nano Aspects of Biomaterials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Design of mesoporous silica/CpG ODN complexes to enhance delivery efficiency. International Conference on Materials for Advanced (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced technologies
  • 発表場所: Suntec Singapore Hotel, Singapore
  • 年月日: 2011-06-26
• [学会発表] CpG oligodeoxynucleotide and its delivery system (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, Y., Meng, W., Zhi, C., Zhu, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: 9th annual Bio Nanotech Conference
  • 発表場所: Boston, US
  • 年月日: 2011-06-16
• [学会発表] Construction of nuclear-resistant phosphodiester CpG oligonucleotides for pollinosis therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Meng, W., Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館(愛知県)
  • 年月日: 2011-02-22
• [学会発表] BN nanospheres as CpG ODN carrier for activation of toll-like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi, C., Meng, W., Yamazaki, T., Bando, Y., Golberg, D., Tang, C., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館(愛知県)
  • 年月日: 2011-02-22
• [学会発表] Fe3O4@Sio2 hollow mesoporous spheres as potential carrier for anticancer drug delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館(愛知県)
  • 年月日: 2011-02-22
• [学会発表] Design of mesoporous silica/CpG ODN complexes to enhance delivery efficiency (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced technologies
  • 発表場所: Suntec Singapore Hotel, Singapore
• [学会発表] Enhancement of the theraqeutic efficiency of a human toll-lilke receptor 9 agonist via bio-and nano-technology (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, T. Hanagata, N.
  • 学会等名: International Workshop on Biomedical Sciences and Technologies
  • 発表場所: Anna University, Chennai, India
• [学会発表] Novel CpG oligodeoxynucleotide and its delivery system (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, Y., Meng, W., Zhi, C., Zhu, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: 9th annual Bio Nanotech Conference
  • 発表場所: Boston, US
• [学会発表] Analysis of CpG ODNS binding of human toll like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Suwarti, Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: Infection and Immunity (Cold Spring Harbor Asia)
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center, Shuzou, China
• [学会発表] Novel CpG phosphodiester oligodeoxynucleotides as human toll-like receptor 9 agonists (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, T., Meng, W., Hanagata, N.
  • 学会等名: Infection and Immunity (Cold Spring Harbor Asia)
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center, Shuzou, China
• [学会発表] Construction of nuclear-resistant phosphodiester CpG oligonucleotides for pollinosis therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Meng, W., Yamazaki, T., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館
• [学会発表] Molecular organization at the live cell-biomembrane interface (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang, L., Kaizuka, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館
• [学会発表] Fe3O4@Sio2 hollow mesoporous spheres as potential carrier for anticancer drug delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館
• [学会発表] BN nanospheres as CpG ODN carrier for activation of toll-like receptor 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi, C., Meng, W., Yamazaki, T., Bando, Y., Golberg, D., Tang, C., Hanagata, N.
  • 学会等名: ナノ・バイオメディカル学会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流会館
• [学会発表] Rattle-type Fe3O4@Sio2 hollow mesoporous spheres as potential carriers for anti-cancer drug delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N
  • 学会等名: The 10th Asia Bioceramics Symposium
  • 発表場所: Yogyakarta, Indonesia
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] Hollow mesoporous silica spheres as carrier for drug delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N
  • 学会等名: 8th Annual Congress of International Drug Discovery Science
  • 発表場所: Beijing International Convention Center, Beijin, China
  • 年月日: 2010-10-23
• [学会発表] Modified hollow mesopheres as carriers for targeted drug delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhu, Y., Hanagata, N., Kobayashi, H
  • 学会等名: 11th IUMRS International Conference in Asia
  • 発表場所: Qingdao International Convention Center, Qingdao, China
  • 年月日: 2010-09-25
• [産業財産権] 免疫刺激オリゴヌクレオチドおよび前記免疫刺激オリゴヌクレオチドを含む治療剤 (2011)
  • 発明者名: 山崎智彦、花方信孝
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 2011-070049
  • 出願年月日: 2011-03-28