多戦略治療と診断の一体化を可能とするマルチ・セラノステックナノ粒子の創製

• 研究課題/領域番号: 25350530
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 山口大学 (2016); 徳島大学 (2013-2015)
• 研究代表者: 中村 教泰 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10314858)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013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: 有機シリカ粒子 / セラノスティックス / 光線力学療法 / 磁場温熱療法 / 光線温熱療法 / 診断と治療の一体化 / マルチモーダルイメージング / ナノ医療 / セラノスティック / 光線力学的治療 / 磁場温熱治療

研究成果の概要

申請者が開発した有機シリカ粒子は多機能化能に優れており、マルチモーダルイメージングなどに応用可能な新規な多機能イメージングプローブの開発に成功している。本研究では有機シリカ粒子に薬理効果を付加し、診断と治療の一体化が可能なセラノスティック粒子の作製を行った。一つの粒子に機序の異なる複数の薬理効果を付加し多戦略治療を可能とするマルチ・セラノスティック粒子の作製に成功した。マルチ・セラノスティック有機シリカナノ粒子は一細胞イメージングによる細胞障害活性の評価が可能であり、腫瘍細胞への効果が確認できた。さらに、治療法を検討し、腫瘍移植マウスに対して粒子の集積の改善と治療効果の発現が確認できた。

研究成果

• [国際共同研究] UCLA(米国)
• [国際共同研究] City of Hope(米国)
• [国際共同研究] University of California, Los Angeles(米国)
• [雑誌論文] Relaxometric Property of Organosilica Nanoparticles Internally Functionalized with Iron Oxide and Fluorescent Dye for Multimodal Imaging (2017)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura, Koichiro Hayashi, Hitoshi Kubo, Takafumi Kanadani, Masafumi Harada, Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 巻: 492 ページ: 127-135
  • DOI: 10.1016/j.jcis.2017.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Pot Synthesis of Dual Stimulus-Responsive Degradable Hollow Hybrid Nanoparticles for Image-guided Trimodal Therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Hayashi, Takuma Maruhashi, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: 26 号: 47 ページ: 8613-8622
  • DOI: 10.1002/adfm.201603394
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface Treatment of Zinc Oxide Nanoparticles by Silica Coating and Evaluation of Their Dispersibility and Photoluminescent Properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Hideki Hashimoto, Ryosuke Tanino,Michihiro Nakamura, Yasuhisa Fujita
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 13 号: 0 ページ: 451-454
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2015.451
  • NAID: 130005110967
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of polyethylene glycol-resistant macrophages on stealth imaging in vitro using fluorescent organosilica nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Hayashi K, Nakano M, Kanadani T, Miyamoto K, Kori T, Horikawa K.
  • 雑誌名: ACS Nano. 巻: 9 号: 2 ページ: 1058-1071
  • DOI: 10.1021/nn502319r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photostable Iodinated Silica/Porphyrin Hybrid Nanoparticles with Heavy-Atom Effect for Wide-Field Photodynamic/Photothermal Therapy Using Single Light Source (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, Hirokazu Miki, Shuji Ozaki, Masahiro Abe, Toshio Matsumoto, Toshinari Kori, and Kazunori Ishimura
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: 24 号: 4 ページ: 503-513
  • DOI: 10.1002/adfm.201301771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetically responsive smart nanoparticles for cancer treatment with a combination of magnetic hyperthermia and remote-control drug release (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Nakamura M, Miki H, Ozaki S, Abe M, Matsumoto T, Sakamoto W, Yogo T, Ishimura K
  • 雑誌名: Theranostics 巻: 4 号: 8 ページ: 834-844
  • DOI: 10.7150/thno.9199
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Photo-biomedical Application of Multifunctional Organosilica Nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura
  • 学会等名: 10th Anniversary International Symposium on Nanomedicine (ISNM2016) (Keynote Speech of Special Session )
  • 発表場所: Auditorium of National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (茨城県・つくば市)
  • 年月日: 2016-11-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 多機能有機シリカナノ粒子の医学生物学的応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村教泰
  • 学会等名: 日本解剖学会第７１回中国・四国支部学術集会
  • 発表場所: 岡山大学 鹿田キャンパス (岡山県・岡山市)
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] シリカナノ粒子の高機能セラノスティック (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村教泰
  • 学会等名: 第32回日本DDS学会学術集会(シンポジウム：次世代DDSのためのマテリアル戦略)
  • 発表場所: グランシップ（静岡県コンベンションアーツセンター）(静岡県・静岡市)
  • 年月日: 2016-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] Multifunctionalized Organosilica Nanoparticles for Single Cell Imaging, Analysis and Characterization (2016)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura
  • 学会等名: The 4th Japan-China Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: 北九州国際会議場 (福岡県・北九州市)
  • 年月日: 2016-05-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光ナノ粒子を用いたマクロファージ取り込みのタイムラプスイメージング. (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村教泰、木戸玲子、鶴尾吉宏
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] In Vivo Macrophage Imaging using Near-infrared Fluorescent Organosilica Nanoparticles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura
  • 学会等名: 9th Internal Symposium on Nanomedicine.
  • 発表場所: Mie University (Tsu, Mie)
  • 年月日: 2015-12-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Organosilica Nanoparticles for Biomedical Applications. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2015 (ISETS'15)
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光ナノ粒子を用いたマクロファージ取り込みのタイムラプスイメージング. (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村教泰、木戸玲子、鶴尾吉宏
  • 学会等名: 日本解剖学会第７０回中国・四国支部学術集会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス南加記念ホール(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] Effective impairment of myeloma progenitors by hyperthermia: augmentation with bortezomib and Pim inhibition in combination (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Miki, T. Harada, S. Nakamura, H. Tenshin, R. Amachi, K. Watanabe, D. Hanson, J. Teramachi, H. Fujino, K. Sogabe, M. Takahashi, T. Maruhashi, S. Fujii, K. Kagawa, M. Nakamura, T. Matsumoto, M. Abe.
  • 学会等名: 15th International Myeloma Workshop
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] 中性子増感作用を有する多機能性BNCT剤の創薬研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇都義浩、多田竜、山田久嗣、中村教泰、影治照善、増田開、中田栄司、森井孝、増永慎一郎.
  • 学会等名: 第１回徳島ナノメディシン・シンポジウム
  • 発表場所: 徳島大学藤井節郎記念ホール(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] 有機シリカ粒子技術とBNCTセラノスティックスへの展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 教泰, 鶴尾 吉宏, 宇都 義浩, 影治 照喜, 増田開
  • 学会等名: 第１回徳島ナノメディシン・シンポジウム
  • 発表場所: 徳島大学藤井節郎記念ホール(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] Multifunctionalized Organosilica Nanoparticles for Single Cell Imaging, Analysis and Characterization. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura.
  • 学会等名: 3rd China-Japan Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College, Beijing, China
  • 年月日: 2015-06-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 熱療法は薬剤耐性骨髄腫前駆細胞を効率的に障害する. (2015)
  • 著者名/発表者名: 三木浩和、原田武志、藤井志朗 、天知良太、天真寛文、渡邉佳一郎、Hanson Derek、寺町順平 、八木ひかる、 曽我部公子 、髙橋真美子、丸橋朋子 、宇髙憲吾 、中村信元 、賀川久美子 、中村教泰、松本俊夫、安倍正博.
  • 学会等名: 第40回 日本骨髄腫学会学術集会
  • 発表場所: くまもと森都心プラザ(熊本県熊本市)
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] Syntheses, characterization, and biomedical applications of fluorescent organosilica nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakumura
  • 学会等名: 249th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Colorado Convention Center (Denver, USA)
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-26
• [学会発表] Single cell imaging and analysis for macrophage uptake of nanoparticles using fluorescent organosilica nanoparticles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mutsuki Nakano, Michihiro Nakamura, Koichiro Hayashi, Takafumi Kanadani, Kazue Miyamoto
  • 学会等名: 249th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Colorado Convention Center (Denver, USA)
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-26
• [学会発表] Time-lapse imaging of endosome acidification using pH-responsive fluorescent organosilica nanoparticles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Marika Iseki, Michihiro Nakamura.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Development of organosilica nanoparticle for photodynamic therapy (PDT) and single cell analysis of PDT effect. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumitaka.Koga, Michihiro.Nakumura, Katuhiro.Atagi, Koichiro.Hayashi.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Preparation of near-infrared organosilica nanoparticle and its application to in vivo fluorescent imaging. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Atagi, Michihiro Nakamura, Takuya Murakami.
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Multimodal imaging using multifunctional nanoparticles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakumura
  • 学会等名: NCAP (Nanocancer Asia Pacific Network) at APAN39
  • 発表場所: 福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
  • 年月日: 2015-03-03
• [学会発表] Single Cell Imaging and Analysis using Fluorescent Organosilica Nanoparticles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakumura
  • 学会等名: 8th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2014)
  • 発表場所: 愛媛大学 (愛媛県松山市)
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Single Cell Imaging and Analysis using Fluorescent Organosilica Nanoparticles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakumura
  • 学会等名: The Second Japan-China Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: 広島大学 (広島県広島市)
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] 有機シリカ・マルチ蛍光ナノプローブによるSeamless蛍光イメーシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村教泰、林幸壱朗、三木浩和、尾崎修治、安倍正博、松本俊夫、石村和敬
  • 学会等名: 第7回日本分子イメージング学会総会・学術集会
  • 発表場所: 横浜赤レンガ倉庫1号館(神奈川県横浜市)
• [学会発表] Biomedical Applications of Organosilica Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nakamura
  • 学会等名: THE CHINA-JAPAN SYMPOSIUM ON NANOMEDICINE
  • 発表場所: 東南大学(南京, 中国)
  • 招待講演
• [学会発表] Organosilica Nanoparticles for Multimodal imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, K. Hayashi, H. Kubo, M. Harada, K. Izumi, K. Ishimura
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2013)
  • 発表場所: 九州工業大学 (福岡県北九州市)
  • 招待講演
• [備考] 有機シリカ粒子技術 Organosilica Particle Technology
  • URL: http://organosilica.com
• [備考] 山口大学医学部医学科器官解剖学 Organ Anatomy and Nanomedicine
  • URL: http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~org-anat/