がんの微小環境を検知するための高分子ミセル型ＭＲＩ造影剤の開発

• 研究課題/領域番号: 25670010
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 西山 伸宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10372385)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 高分子ミセル / がん / イメージング / MRI / 低酸素領域 / 微小転移 / 診断

研究成果の概要

がんのMRIの精度向上のためにはがん特異性に優れたMRI造影剤の開発が必要である。本研究では、腫瘍内の低pH環境に応答して溶解するリン酸カルシウムを主成分とする高分子ミセルにMRI造影能を有するMn2+イオンを搭載した。本システムは腫瘍内の低pH環境で選択的にMn2+イオンを放出し、Mn2+イオンがタンパク質との相互作用によって緩和能が増大する特性を有することが示された。担がんマウスを用いた動物実験において、高分子ミセルは、既存のMRI造影剤よりも顕著に優れた腫瘍特異的コントラストを示し、さらに低酸素領域のイメージングや肝臓における微小転移の検出においても有用であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Antibody fragment-conjugated polymeric micelles incorporating platinum drugs for targeted therapy of pancreatic cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: J. -Y. Ahn, Y. Miura, N. Yamada, T. Chida, X. Liu, A. Kim, R. Sato, R. Tsumura, Y. Koga, M. Yasunaga, N. Nishiyama, Y. Matsumura, H. Cabral, K. Kataoka
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 39 ページ: 23-30
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.10.069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-induced cytosolic activation of reduction-sensitive camptothecin-loaded polymeric micelles for spatiotemporally controlled in vivo chemotherapy (2014)
  • 著者名/発表者名: H.-C. Yen, H. Cabral, P. Mi, K. Toh, Y. Matsumoto, X. Liu, H. Koori, A. Kim, K. Miyazaki, Y. Miura, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 11 ページ: 11591-11602
  • DOI: 10.1021/nn504836s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymeric micelles loaded with platinum anticancer drugs target preangiogenic micrometastatic niches associated with inflammation (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Wu, H. Cabral, K. Toh, P. Mi, Y.-C. Chen, Y. Matsumoto, N. Yamada, X. Liu, H. Kinoh, Y. Miura, M. R. Kano, H. Nishihara, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 189 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2014.06.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bundled assembly of helical nanostructures in polymeric micelles loaded with platinum drugs enhancing therapeutic efficiency against pancreatic tumor (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochida, H. Cabral, Y. Miura, F. Albertini, S. Fukushima, K. Osada, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 7 ページ: 6724-6738
  • DOI: 10.1021/nn500498t
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Three-layered polyplex micelle as a multifunctional nanocarrier platform for light-induced systemic gene transfer (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nomoto, S. Fukushima, M. Kumagai, K. Machitani, Arnida, Y. Matsumoto, M. Oba, K. Miyata, K. Osada, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 3545-3545
  • DOI: 10.1038/ncomms4545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hydrothermally synthesized PEGylated calcium phosphate nanoparticles incorporating Gd-DTPA for contrast enhanced MRI diagnosis of solid tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: P. Mi, D. Kokuryo, H. Cabral, M. Kumagai, T. Nomoto, I. Aoki, Y. Terada, A. Kishimura, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 174 ページ: 63-71
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.10.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] siRNA delivery from triblock copolymer micelles with spatially-ordered compartmants of PEG shell, siRNA-loaded intermediate layer, and hydrophobic core (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyun Jin Kim, Kanjiro Miyata, Takahiro Nomoto, Meng Zheng, Ahram Kim, Xueying Liu, Horacio Cabral, R. James Christie, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35 号: 15 ページ: 4548-4556
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicompartment micelles with adjustable poly (ethylene glycol) shell for efficient in vivo photodynamic therapy (2014)
  • 著者名/発表者名: C. V. Synatschke, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: (in press)(印刷中)(掲載確定) 号: 2 ページ: 1161-1172
  • DOI: 10.1021/nn4028294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systemic siRNA delivery to a spontaneous pancreatic tumor model in transgenic mice by PEGylated calcium phosphate hybrid micelles (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Pittella, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 178 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2014.01.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elucidating the molecular mechanism for the intracellular trafficking and fate of block copolymer micelles and their components (2014)
  • 著者名/発表者名: K. -S. Kato, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35 号: 5 ページ: 1347-1358
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.11.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermally synthesized PEGylated calcium phosphate nanoparticles incorporating Gd-DTPA for contrast enhanced MRI diagnosis of solid tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: P. Mi, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 136 号: 1 ページ: 157-163
  • DOI: 10.1021/ja406992w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic RGD-linked polymeric micelles for targeted delivery of platinum anticancer drugs to glioblastoma through the blood-brain tumor barrier (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Miura, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 7 号: 10 ページ: 8583
  • DOI: 10.1021/nn402662d
  • URL: https://localhost/en/publications/3467d27d-2dd8-4c3f-989a-c9fd3270117c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenylboronic acid-installed polymeric micelles for targeting sialylated epitopes in solid tumors. (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Deshayes, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 41 ページ: 15501-15507
  • DOI: 10.1021/ja406406h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted therapy of spontaneous murine pancreatic tumors by polymeric micelles prolongs survival and prevents peritoneal metastasis (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Cabral, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 110 号: 28 ページ: 11397-11402
  • DOI: 10.1073/pnas.1301348110
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPIO-PlCsome : Development of a highly sensitive and stealth-capable MRI nano-agent for tumor detection using SPIO-loaded unilamellar polyion complex vesicles (PICsomes) (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Kokuryo, N. Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 169 号: 3 ページ: 220-227
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gd-DTPA-loaded polymer-metal complex micelles with high relaxivity for MR cancer imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: P. Mi, H. Cabrala, D. Kokuryo, M. Rafi, Y. Terada, I. Aoki, T. Saga, T. Ishii, N. Nishiyama, K. Kataoka
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 号: 2 ページ: 492-500
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2012.09.030
  • 査読あり
• [学会発表] 生体イメージングを活用したナノDDS設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 学会等名: 疾患克服を目指したケミカルバイオフォトニクス技術 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館, 京都市, 京都府
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子ミセル型ナノ医薬品の研究開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 学会等名: 新製剤技術とエンジニアリングを考える会 第12回技術講演会
  • 発表場所: 京都国際会館, 京都市, 京都府
  • 年月日: 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] Biological functionalities of polymeric micelle systems for targeting cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: The European Summit for Clinical Nanomedicine 2014 (6th CLINAM 2014)
  • 発表場所: Congress Center Basel, Basel, Switzerland
  • 年月日: 2014-06-23
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子ナノテクノロジーを基盤とするナノ医薬品の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 学会等名: 第10回つくばがん遺伝子治療研究会
  • 発表場所: ステーションコンファレンス東京, 東京
  • 年月日: 2014-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] がんの診断・治療のための高分子ミセル型DDSの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 学会等名: 本病院薬剤師会東北ブロック第４回学術大会
  • 発表場所: 仙台国際センター, 仙台市, 宮城県
  • 年月日: 2014-05-31
  • 招待講演
• [学会発表] Development of supramolecular nanocarriers for cancer diagnosis and therapy (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: Emerging Biomaterials 2014
  • 発表場所: KAIST Institute, Seoul, Korea
  • 年月日: 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] がんの診断・治療のための高分子ミセル型DDSの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山 伸宏
  • 学会等名: 製剤機械技術学会 第23回大会
  • 発表場所: ニッショーホール （東京都、港区）
  • 招待講演
• [学会発表] がんの革新的診断・治療のためのスマート機能型高分子ミセルの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山 伸宏
  • 学会等名: BioJapan 2013
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （神奈川県、横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子ナノテクノロジーによるがんの診断・治療システムの創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山 伸宏
  • 学会等名: 東京工業大学 バイオマテリアルシンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学すずかけホール （神奈川県、横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] Development of polymeric micellar nanocarriers for cancer diagnosis and therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: The 4th Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: The Hong Kong University of Science and Technology (Hong Kong, China)
  • 招待講演
• [学会発表] Development of supramolecular nanocarriers for cancer diagnosis and therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: 2013 International Advanced Drug Delivery Symposium
  • 発表場所: ITRI （Taiwan）
  • 招待講演
• [図書] ナノメディシン-副作用のない理想的な医薬品の実現に向けて (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 出版者: 現代化学 東京化学同人
• [図書] ナノメディシンによる革新的医薬品の実現に向けて (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 出版者: BIO Clinica 北隆館／ニューサイエンス社
• [図書] 高分子ナノテクノロジーを利用したナノメディシンの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 出版者: 最新医学 最新医学社
• [図書] 高分子ナノパーティクルを用いたDDSの展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 出版者: 医薬ジャーナル 医薬ジャーナル社
• [図書] 標的指向性DDS開発の新展開 メディカルサイエンスダイジェスト(Vol.40 No.2)「DDS技術の進歩と医療応用」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山 伸宏
  • 総ページ数: 106
  • 出版者: ニューサイエンス社
• [備考] 東京工業大学 資源化学研究所 西山研究室ホームページ
  • URL: http://www.res.titech.ac.jp
• [備考] 東京工業大学 資源化学研究所 西山研究室ホームページ
  • URL: http://www.bmw.res.titech.ac.jp