細胞選択性ペプチドを用いた医療機器被覆用ミニマムＥＣＭの設計

• 研究課題/領域番号: 23680055
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 加藤 竜司 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884)
• 連携研究者: 成田 裕司 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (60378221)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 27,430千円 (直接経費: 21,100千円、間接経費: 6,330千円); 2013年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2011年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 細胞選択性 / ECM / 人工血管 / ポリカプロラクトン / エレクトロスピニング / クリックケミストリー / ペプチドマイクロアレイ / 再生促進 / ペプチド / 内皮細胞 / 平滑筋細胞 / マテリアル / スクリーニング / ＥＣＭ

研究概要

本研究は、次世代医療機器のための革新的バイオマテリアルとして細胞選択性を有する人工合成細胞外マトリクス『ミニマム（最小単位）ECM』の設計を、ペプチドのアレイ化技術とバイオインフォマティクス解析技術を融合させて行うことを目標として行った。結果、3残基の網羅的なペプチドに対して細胞選択性・血液凝固阻害能・ECM結合能を全て評価することで、ミニマムECMとして有効性の高い配列を多数取得・ランキングすることに成功した。さらには、これら細胞選択性配列と医療機器表面の物理化学的相性のルール化に成功し、より効果的にペプチド被覆を行える手法を開発するに至った。

研究成果

• [雑誌論文] Collagen type IV-specific tripeptides for selective adhesion of endothelial and smooth muscle cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanie K, Narita Y, Zhao Y, Kuwabara F, Satake M, Honda S, Kaneko H, Yoshioka T, Okochi M, Honda H, Kato R
  • 雑誌名: Biotechnology Bioengineering 巻: 109(7) ページ: 1808-1816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collagen type IV-specific tripeptides for selective adhesion of endothelial and smooth muscle cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanie K, Narita Y, Zhao Y, Kuwabara F, Satake M, Honda S, Kaneko H, Yoshioka T, Okochi M, Honda H, Kato R.
  • 雑誌名: Biotechnology Bioengineering 巻: 109(7) 号: 7 ページ: 1808-1816
  • DOI: 10.1002/bit.24459
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒトCollagen における細胞選択的ペプチドの分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧, 成田裕司, 桑原史明, 佐竹真, 本多勧, 兼子博章、本多裕之、加藤竜司
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 69(3) ページ: 129-134
  • NAID: 10030170696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Small-Caliber Vascular Grafts With Trimeric Peptide for Acceleration of Endothelialization (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Kuwabara, Yuji Narita, Aika Yamawaki-Ogata, Kei Kanie, Ryuji Kato, Makoto Satake, Hiroaki Kaneko, Hideki Oshima, Akihiko Usui, Yuichi Ueda
  • 雑誌名: The Annals of Thoracic Surgery 巻: 93(1) 号: 1 ページ: 156-163
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2011.07.055
  • 査読あり
• [学会発表] 再生促進医療機器被覆のための細胞選択的ペプチドの探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 蟹江 慧 、大脇潤己、 趙瑛梓、桑原史明、成田裕司、佐竹真、兼子博章、本多裕之、加藤 竜司
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス, 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] 再生促進型医療機器のための機能性分子デザイン (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤竜司
  • 学会等名: 特別講演
  • 発表場所: スパイバー株式会社、鶴岡
  • 招待講演
• [学会発表] Comprehensive screening of cell-selective adhesion peptides and characteristic analysis by using clustering method (2012)
  • 著者名/発表者名: Kei Kanie, Junki Owaki, Yingzi Zhao, Fumiaki Kuwabara, Makoto Satake, Susumu Honda, Hiroaki Kaneko, Yuji Narita, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research(ISSCR) 10th Annual Meeting
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Yokohama
  • 招待講演
• [学会発表] 再生促進型医療機器表面改質のための細胞選択的ペプチドの網羅的探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧, 大脇潤己, 成田裕司, 趙瑛梓, 桑原史明, 佐竹真, 本多裕之, 加藤竜司
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞選択性ペプチド含有エレクトロスピニングファイバーシートの有効性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧, 近藤優人, 大脇潤己, 成田裕司, 佐竹真, 本多裕之, 加藤竜司
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 招待講演
• [学会発表] ECM由来細胞選択性ペプチドマテリアルの可能性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤竜司
  • 学会等名: Smart Biomaterials Group, Bio-functional materials Unit, National Institute for Materials Science (NIMS),講演会
  • 発表場所: NIMIS、つくば(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] 再生促進医療機器被覆のための細胞選択的接着ペプチドの効率的探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、趙瑛梓、桑原史明、佐竹真、本多進、兼子博章、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 第63回生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学、東京
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] コラーゲンType IV選択性ペプチドの探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤優人、大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学、名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] クラスタリングを用いた細胞選択性ペプチドの網羅的探索と特性分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋李大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学、名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Design of medical device surface for vascular tissue regeneration, International Symposium on Smart Biomaterials
  • 著者名/発表者名: Rio Kurimoto
  • 学会等名: NIMS
  • 発表場所: 筑波(Poster)
• [学会発表] 医療機器高機能化のための表面・生体分子・細胞接着の最適化界面ツール
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧、栗本理央、荏原充宏、井戸田直和、成田裕司、本多裕之、加藤竜司
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会
  • 発表場所: 京都国際会議場、京都(Oral)
• [学会発表] 医療機器設計を目指したペプチド修飾材料表面の物性評価と細胞接着の関係
  • 著者名/発表者名: 栗本理央、蟹江慧、荏原充宏、井戸田直和、鈴木庸元、成田裕司、本多裕之、加藤竜司
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京(Oral)
• [学会発表] 医療機器被覆のための細胞選択的接着ペプチドの探索
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧、趙瑛梓、大脇潤己、桑原史明、佐竹真、兼子博章、成田裕司、本多裕之、加藤竜司
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京(Oral)
• [学会発表] 骨再生促進のための骨芽細胞成熟化ペプチドのスクリーニング法の開発
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,鈴木庸元,成田裕司,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島(Poster)
• [学会発表] Screening of cell-maturation peptides for enhancing bone regeneration
  • 著者名/発表者名: Tsuneharu Suzuki, Kei Kanie, Yyuji Narita, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知(Poster)
• [学会発表] Design of medical device surface for vascular tissue regeneration
  • 著者名/発表者名: Rio Kurimoto, Kei Kanie, Mitsuhiro Ebara, Naokazu Idota, Tsuneharu Suzuki, Yuji Narita, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知(Poster)
• [学会発表] Screening of cell-specific adhesion peptides for medical device coating
  • 著者名/発表者名: Kei Kanie, Junki Owaki, Yuji Narita, Yingzi Zhao, Fumiaki Kuwabara, Makoto Satake, Susumu Honda, Hiroaki Kaneko, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知(Poster)
• [学会発表] Peptide-based Interpretation of Cell-type Specific Adhesion for Tissue Engineering
  • 著者名/発表者名: Ryuji Kato, Hiroyuki Honda
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知(Symposium)
• [学会発表] 骨芽細胞成熟化促進ペプチドの網羅的スクリーニング法の開発
  • 著者名/発表者名: 鈴木庸元,蟹江慧,成田裕司,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 2012年度日本生物工学会若手研究者の集い
  • 発表場所: フェニックスシーアガイアリゾー、宮崎(Poster)
• [学会発表] 情報処理解析を用いた胆汁酸結合短鎖ペプチドの効率的探索と解釈
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,加賀千晶,森川健正,山下祐加,長岡利,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川(Poster)
• [学会発表] 骨芽細胞成熟化促進ペプチドの網羅的スクリーニング法の開発
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,鈴木庸元,成田裕司,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川(Poster)
• [学会発表] 再生促進医療機器被覆のための細胞選択的ペプチドの探索
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,大脇潤己,趙瑛梓,桑原史明,成田裕司,佐竹真,兼子博章,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス、大阪(Oral)
• [学会発表] Enhanced screening and understanding of hypolipidemic peptides assisted by informatics
  • 著者名/発表者名: K. Kanie, S. Nagaoka, C. Kaga, H. Honda, R. Kato
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: TowerHall船堀,東京(Poster)
• [学会発表] Comprehensive screening of cell-selective adhesion peptides and characteristic analysis by using clustering method
  • 著者名/発表者名: Kei Kanie, Junki Owaki, Yingzi Zhao, Fumiaki Kuwabara, Makoto Satake, Susumu Honda, Hiroaki Kaneko, Yuji Narita, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research(ISSCR) 10th Annual Meeting
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Yokohama(Oral)
• [学会発表] 再生促進型医療機器表面改質のための細胞選択的ペプチドの網羅的探索
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,大脇潤己,成田裕司,趙瑛梓,桑原史明,佐竹真,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜(Oral)
• [学会発表] 細胞選択性ペプチド含有エレクトロスピニングファイバーシートの有効性
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧,近藤優人,大脇潤己,成田裕司,佐竹真,本多裕之,加藤竜司
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜(Poster)
• [学会発表] Peptide coating for selective cell adhesion on the medical device
  • 著者名/発表者名: Ryuji Kato
  • 学会等名: International Conference on Thin Films (ICTF-15)
  • 発表場所: Kyoto Terresa, Kyoto(Oral)
• [学会発表] 再生促進医療機器被覆のための細胞選択的接着ペプチドの効率的探索
  • 著者名/発表者名: 大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、趙瑛梓、桑原史明、佐竹真、本多進、兼子博章、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 第63回生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学、東京(Oral)
• [学会発表] クラスタリングを用いた細胞選択性ペプチドの網羅的探索と特性分析
  • 著者名/発表者名: 大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学、名古屋(Poster)
• [学会発表] コラーゲンType IV選択性ペプチドの探索
  • 著者名/発表者名: 近藤優人、大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、成田裕司、本多裕之
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学、名古屋(Poster)
• [学会発表] 再生促進医療機器被覆のための細胞選択性ペプチド探索
  • 著者名/発表者名: 大脇潤己、蟹江慧、加藤竜司、成田裕司、大河内美奈、本多裕之
  • 学会等名: 生物工学若手研究者の集い夏のセミナー2011
  • 発表場所: 春日井びゅーほてる、山梨(Poster)
• [学会発表] Design of medical device surface for vascular tissue regeneration
  • 著者名/発表者名: 栗本理央
  • 学会等名: International Symposium on Smart Biomaterials
  • 発表場所: NIMS、筑波
• [学会発表] 医療機器設計を目指したペプチド修飾材料表面の物性評価と細胞接着の関係
  • 著者名/発表者名: 栗本理央、蟹江慧、荏原充宏、井戸田直和、鈴木庸元、成田裕司、本多裕之、加藤竜司
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] 医療機器被覆のための細胞選択的接着ペプチドの探索
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧、趙瑛梓、大脇潤己、桑原史明、佐竹真、兼子博章、成田裕司、本多裕之、加藤竜司
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] Design of medical device surface for vascular tissue regeneration
  • 著者名/発表者名: Rio Kurimoto, Kei Kanie, Mitsuhiro Ebara, Naokazu Idota, Tsuneharu Suzuki, Yuji Narita, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知
• [学会発表] Screening of cell-specific adhesion peptides for medical device coat
  • 著者名/発表者名: Kei Kanie, Junki Owaki, Yuji Narita, Yingzi Zhao, Fumiaki Kuwabara, Makoto Satake, Susumu Honda, Hiroaki Kaneko, Hiroyuki Honda and Ryuji Kato
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知