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2004 年度 研究成果報告書概要

遺伝子デリバリーのためのインテリジェント高分子ミセル型ナノカプセルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 14380391
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

片岡 一則  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)

研究分担者 山崎 裕一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (00322678)
斯波 真理子  国立循環器病センター研究所, 室長 (70271575)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
キーワード高分子ミセル / 遺伝子デリバリー / ブロック共重合体 / ナノカプセル / DNA / 生体適合性 / ポリエチレングリコール
研究概要

本研究では、内核に遺伝子DNAを保持し、表層部に標的細胞による認識と取込みを促進させるパイロット分子を結合させた生体適合型高分子ミセルを創製し、新規遺伝子ベクターとしての有用性を検証した。高分子ミセルの構築には、ポリアニオンである遺伝子(プラスミドDNA)の性質に着目し、ポリカチオン連鎖を持つマルチ機能化ブロック共重合体との静電相互作用による会合体形成を活用した。すなわち親水性で生体適合性に優れ、α-末端に各種パイロット分子を結合可能なポリエチレングリコール連鎖とDNAとの静電相互作用が可能なポリアミン連鎖が連結したマルチ機能化ブロック共重合体とプラスミドDNA間の自己会合プロセスに基づき高分子ミセルを調製し、その表層にパイロット分子を連結する方法論を確立した。
本研究で創製した高分子ミセルは、ウイルスと同等のサイズで、遺伝子を保持する内核が親水性外殻で覆われる明確な二層構造をとる為、(1)溶解性や安定性等の製剤学的特性の向上、(2)体内での非特異的異物認識を免れ半減期が延長、(3)血管壁透過性を含めた組織浸透性の向上、(4)パイロット分子を介する標的細胞への取込み増大など、in vivo遺伝子ベクターが具備すべき基本的用件を充分に満足する。また内包遺伝子の大きさを任意に選択でき、細胞内環境応答機能団の組込みにより遺伝子の細胞内移行も制御できるなど、ウイルスを凌駕する特色を備えている。この高分子ミセルは培養細胞における優れた遺伝子発現効率を有すると共に、細胞内還元環境に応答して内包遺伝子を放出する高いインテリジェント機能を発現する。またマウス血中投与により、肝臓に一様に遺伝子発現を導く事にも成功した。本研究で創製した高分子ミセル型遺伝子ベクターは従来型ベクターの欠点を克服しており、普遍的な人工ウイルス型ベクターとして遺伝子治療分野の進展に多大な貢献をもたらすと確信される。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2005 2004 2003 2002

すべて 雑誌論文 (32件)

  • [雑誌論文] Smart polyion complex micelles for targeted intracellular delivery of PEGylated antisense oligonucleotide with acid-labile linkage2005

    • 著者名/発表者名
      M.Oishi, S.Sasaki, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      ChemBioChem 6(4)

      ページ: 718-725

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] PEGylated polyplex micelles from triblock catiomers with spatially-ordered layering of condensed pDNA and buffering units for enhanced intracellular gene delivery2005

    • 著者名/発表者名
      S.Fukushima, K.Miyata, N.Nishiyama, N.Kanayama, Y.Yamasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127(9)

      ページ: 2810-2811

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Lactosy-lated Poly(ethylene glycol)-siRNA conjugate through acid-labile β-thiopropionate linkage to construct pH-sensitive polyion complex micelles achieving enhanced gene silencing in hepatoma cells2005

    • 著者名/発表者名
      M.Oishi, Y.Nagasaki, K.Itaka, N.Nishiyama, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127(6)

      ページ: 1624-1625

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Smart polyion complex micelles for targeted intracellular delivery of PEGylated antisense oligonucleotide with acid-labile linkage2005

    • 著者名/発表者名
      M.Oishi, S.Sasaki, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Chem Bio Chem (on the Web)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] PEGylated Polyplex Micelles from Triblock Catiomers with Spatially Ordered Layering of Condensed pDNA and Buffeting Units for Enhanced Intracellular Gene Delivery2005

    • 著者名/発表者名
      S.Fukushima, K.Miyata, N.Nishiyama, N.Kanayama, Y.Yamasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 127(9)

      ページ: 2810-2811

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Lactosylated Poly(ethylene glycol)-siRNA conjugate through acid-Labile β-thiopropionate linkage to construct pH-sensitive polyion complex micelles achieving enhanced gene silencing in hepatoma cells2005

    • 著者名/発表者名
      M.Oishi, Y.Nagasaki, K.Itaka, N.Nishiyama, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 127(6)

      ページ: 1624-2625

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Polyion complex micelles of pDNA with acetal-poly(ethylene glycol)-poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) block copolymer as gene carrier systems : Physicochemical properties of micelles relevant to gene transfection efficacy2004

    • 著者名/発表者名
      D.Wakebayashi, N.Nishiyama, K.Itaka, K.Miyata, Y.Yamasaki, A.Harada, H.Koyama, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5(6)

      ページ: 2128-2136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Supramolecular nanocarrier of siRNA from PEG-based block catiomer carrying diamine side-chain with distinctive pKa directed to enhance intracellular gene silencing2004

    • 著者名/発表者名
      K.Itaka, N.Kanayama, N.Nishiyama, Y.Yamasaki, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126(42)

      ページ: 13612-13613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Versatile Synthesis of End-functionalized Thermosensitive Poly(2-isopropyl-2-oxazolines)2004

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park, Y.Akiyama, F.M.Winnik, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Macromolecules 37(18)

      ページ: 6786-6792

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Block copolymer-coated calcium-phosphate nanoparticles sensing intracellular environment for oligodeoxynucleotide and siRNA delivery2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kakizawa, S.Furukawa, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J. Controlled Release 97(2)

      ページ: 345-356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Size-controlled formation of a calcium phosphate-based organic-inorganic hybrid vector for gene delivery using poly(ethylene glycol)-block-poly(aspartic acid)2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kakizawa, K.Miyata, S.Furukawa, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Advanced Materials 16(8)

      ページ: 699-702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Lactose-installed polyion complex micelles incorporating plasmid DNA as a targetable gene vector system : Their preparation and gene transfecting efficiency against cultured HepG2 cells2004

    • 著者名/発表者名
      D.Wakebayashi, N.Nishiyama, Y.Yamasaki, K.Itaka, N.Kanayama, A.Harada.Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J. Controlled Release 95(3)

      ページ: 653-654

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis of heterotelechelic poly(ethylene glycol) derivatives having □-benzaldehyde and □-pyridyl disulfide groups by ring opening polymerization of ethylene oxide using 4-(diethoxymethyl)benzyl alkoxide as a novel initiator2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Akiyama, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 15(2)

      ページ: 424-427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Block catiomer polyplexes with regulated densities of charge and disulfide cross-linking directed to enhance gene expression2004

    • 著者名/発表者名
      K.Miyata, Y.Kakizawa, N.Nishiyama, A.Harada, Y.Yamasaki, H.Koyama, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126(8)

      ページ: 2355-2361

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Microcalorimetric Study of the Temperature-Induced Phase Separation in Aqueous Solutions of Poly(2-isopropyl-2-oxazolines)2004

    • 著者名/発表者名
      C.Diab, Y.Akiyama, K.Kataoka, F.M.Winnik
    • 雑誌名

      Macromolecules 37(7)

      ページ: 2556-2562

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Effective accumulation of polyion complex micelle to experimental choroidal neovascularization in rats2004

    • 著者名/発表者名
      R.Ideta, Y.Yanagi, Y.Tamaki, F.Tasaka.A.Harada, K.Kataoka
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 557(1-3)

      ページ: 21-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] In situ single cell observation by fluorescence resonance energy transfer reveals fast intra-cytoplasmic delivery and easy release of plasmid DNA complexed with linear polyethylenimine2004

    • 著者名/発表者名
      K.Itaka, A.Harada, Y.Yamasaki, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J. Gene Med. 6(1)

      ページ: 76-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Supramolecular nanocarrier of siRNA from PEG-based block catiomer carrying diamine side-chain with distinctive pKa directed to enhance intracellular gene silencing2004

    • 著者名/発表者名
      K.Itaka, N.Kanayama, N.Nishiyama, Y.Yamasaki, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 126(42)

      ページ: 13612-13613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Block copolymer-coated calcium-phosphate nanoparticles sensing intracellular environment for oligodeoxynucleotide and siRNA delivery2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kakizawa, S.Furukawa, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Controlled Release 97(2)

      ページ: 345-356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Lactose-installed polyion complex micelles incorporating plasmid DNA as a targetable gene vector system : Their preparation and gene transfecting efficiency against cultured HepG2 cells2004

    • 著者名/発表者名
      D.Wakebayashi, N.Nishiyama, Y.Yamasaki, K.Itaka, N.Kanayama, A.Harada, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Controlled Release 95(3)

      ページ: 653-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis of heterotelechelic poly(ethylene glycol) derivatives having α-benzaldehyde and ω-pyridyl disulfide groups by ring opening polymerization of ethylene oxide using 4-(diethoxymethyl)benzyl alkoxide as a novel initiator2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Akiyama, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 15(2)

      ページ: 424-427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Block catiomer polyplexes with regulated densities of charge and disulfide cross-linking directed to enhance gene expression2004

    • 著者名/発表者名
      K.Miyata, Y.Kakizawa, N.Nishiyama, A.Harada, Y.Yamasaki, H.Koyama, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 126(8)

      ページ: 2355-2361

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Microcalorimetric Study of the Temperature-Induced Phase Separation in Aqueous Solutions of Poly(2-isopropyl-2-oxazolines)2004

    • 著者名/発表者名
      C.Drab, Y.Akiyama, K.Kataoka, F.M.Winnik
    • 雑誌名

      Macromolecules 37(7)

      ページ: 2556-2562

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Effective accumulation of polyion complex micelle to experimental choroidal neovascularization in rats2004

    • 著者名/発表者名
      R.Ideta, Y.Yanagi, Y.Tamaki, F.Tasaka, A.Harada, K.Kataoka
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 557(1-3)

      ページ: 21-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] In situ single cell observation by fluorescence resonance energy transfer reveals fast intra-cytoplasmic delivery and easy release of plasmid DNA complexed with linear polyethylenimine2004

    • 著者名/発表者名
      K.Itaka, A.Harada, Y.Yamasaki, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Gene Med. 6(1)

      ページ: 76-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] PEG-PLL block copolymers induce reversible large discrete coil-globule transition in a single DNA molecule through cooperative complex formation2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamasaki, S.Katayose, K.Kataoka, K.Yoshikawa
    • 雑誌名

      Macromolecules 36(16)

      ページ: 6276-6279

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Effect of charged segment length on physicochemical properties of core-shell type polyion complex micelles from block ionomers2003

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Macromolecules 36(13)

      ページ: 4995-5001

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] pH-Responsive Oligodeoxynucleotide (ODN)-Poly(Ethylene Glycol) Conjugate through Acid-Labile β-Thiopropionate Linkage : Preparation and Polyion Complex Micelle Formation2003

    • 著者名/発表者名
      M.Oishi, S.Sasaki, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 4(5)

      ページ: 1426-1432

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Polyion complex micelles from plasmid DNA and poly(ethylene glycol)-poly(L-lysine) block copolymer as serum-tolerable polyplex system : Physicochemical properties of micelles relevant to gene transfection efficiency2003

    • 著者名/発表者名
      K.Itaka, K.Yamauchi, A.Harada, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Biomaterials 24(24)

      ページ: 4495-4506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Lactose-installed poly(ethylene glycol)-poly(D, L-lactide) block copolymer micelles exhibit fast-rate binding and high affinity towards a protein bed simulatin (g a cell surface. A surface plasmon resonance study2003

    • 著者名/発表者名
      E.Jule, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 14(1)

      ページ: 177-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A surface plasmon resonance study on the interaction between lactose-installed poly(ethylene glycol)-poly(D, L-lactide) block copolymer micelles and lectins immobilized on a gold surface2002

    • 著者名/発表者名
      E.Jule, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Langmuir 18(26)

      ページ: 10334-10339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A surface plasmon resonance study on the interaction between lactose-installed polyethylene glycol)-poly(D, L-lactide) block copolymer micelles and lectins immobilized on a gold surface2002

    • 著者名/発表者名
      E.Jule, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Langmuir 18(26)

      ページ: 10334-10339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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