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2017 年度 実績報告書

人工酸素運搬体及び類縁体を用いた呼吸・循環器不全に対する実験的治療

研究課題

研究課題/領域番号 15H02569
研究機関東海大学

研究代表者

川口 章  東海大学, 医学部, 教授 (30195052)

研究分担者 根矢 三郎  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (10156169)
猪口 貞樹  東海大学, 医学部, 教授 (60160008)
北岸 宏亮  同志社大学, 理工学部, 准教授 (60448090)
山野 眞利子  大阪府立大学, 総合リハビリテーション学部, 准教授 (80192409)
奥 直人  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (10167322)
玉木 哲朗  東海大学, 医学部, 教授 (10217177)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード人工酸素運搬体 / 臓器虚血 / 再灌流障害
研究実績の概要

本研究は、1) リポゾーム封入タクロリスム(LET/静岡県立大)、2)コバルトヘム(CoHeme/千葉大)、3) Hemo-Cyclodextrin(HemoCD/同志社大)及び下記の国際連携(4-8)をふまえて、単に輸血用の血液代替物としてではなく(Kawaguchi A, Artif Organs 2017)、循環・呼吸に起因する広汎で多様な病態に最適な人工酸素運搬体を開発することを基本課題としている。
2017年度は、1)LETを用いた全脳虚血、2) CoHemeの改変を行い(Neya, 2017, Etrahedron)、3) HemoCD3 (Kitagishi, 2018, Chemical Science)の量産が可能となり、4) SanguinateRを用いた心筋梗塞(投稿中)、脳梗塞(投稿準備中)、肺高血圧症の実験的検討を行った。糖尿病血管障害にも有効であり (Fukui, Artif Organs 2017)、酸素親和性(Kawaguchi A, Artif Organs 2017) や一酸化炭素(Kitagishi, JACS 2017)との共存(Kitagishi, Artif Organs 2017)が重要なことも示した。また、生体内酸素代謝動態の検出法として、A) 近赤外光を用いた組織内酸素状態検出装置を作成し、悪性腫瘍での酸素化を証明し(Kawaguchi F, Artif Organs 2017)、非侵襲性を活かして健常者や脳卒中患者に応用できる診断装置を試作した。また、B) 小型人工心肺システムを作製して体外循環充填液としての効果・有用性の検討を開始した。一方、人工酸素運搬体の臨床的使用法の実験的検討として、α) 脳梗塞後の脳還流障害の緩和、β)心筋虚血後の虚血心機能の改善(投稿中)、γ)虚血骨格筋における効果および、δ)正常動物における運動負荷時の心肺機能への効果(投稿準備中)の発表準備を進めている。

4) Prolong Pharmaceuticals社(米)のPEGylated CarboxyHemoglobin Bovine(Sanguinate)、5) Hemarina社(仏)の海洋生物由来の酸素運搬体のHemoxcel およびHemo2Life、6) Texas-Tech大(米)のATP-Hemoglobin-PEG、7) Loyola大(米)のPEG-Hemoglobin Bovine、8) Charite・Humboldt大(独)のHemoglobin Based Oxygen Carrier(HBOX)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究では、薬学・理工学の研究者と協力し、国際的連携(前述の1~8)をふまえて、循環および呼吸に起因する広汎で多様な病態それぞれに最適な性能を有する人工赤血球及び酸素代謝改善薬を開発する。この目的で、共同研究ベースでそれぞれの特性を検討する契約を交わし、サンプルを用いて実験的検討を開始している(先述の1~5)。また共同研究先のサンプルが入手でき次第、実験的研究に入る準備ができている(先述の6-8)。

今後の研究の推進方策

研究方針として、上記の人工酸素運搬体およびその類縁体を用いて、呼吸・循環機能のうち、酸素摂取の「肺」、ポンプとしての「心臓」、回路としての「血管」に対する従来の直接治療と異なり、そこを流れる「血液」の側からの新たな体系的なアプローチを行う。それぞれの機能不全、すなわち呼吸不全、心不全、還流不全のモデルで検討し、従来の治療法と併用して相乗効果も期待できる革新的な治療体系の構築を目指す。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Universite Paris Est(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Universite Paris Est
  • [雑誌論文] A water-soluble supramolecular complex that mimics the heme/copper hetero-binuclear site of cytochrome c oxidase2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, D. Shimoji, T. Ohta, R. Kamiya, Y. Kudo, A. Onoda, T. Hayashi, J. Weiss, J. A. Wytko, K. Kano
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 ページ: 1989-1995

    • DOI

      10.1039/c7sc04732k

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Artificial Oxygen Carrier as Therapeutics Rather Than Blood Substitute for Transfusion2017

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Akira T.
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 41(4) ページ: 312~315

    • DOI

      10.1111/aor.12917

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liposome-encapsulated hemoglobin ameliorates skin wound healing in diabetic dB/dB mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Fukui T, Kawaguchi AT, Takekoshi S, Miyasaka M, Sumiyoshi N, Tanaka R.
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 41(4) ページ: 319-326

    • DOI

      10.1111/aor.12864

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liposome-encapsulated hemoglobin improves tumor oxygenation as detected by near-infrared spectroscopy in colon carcinoma in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi F, Kawaguchi AT, Murayama C, Kamijo A, Haida M.
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 41(4) ページ: 327-335

    • DOI

      10.1111/aor.12825

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of oxygen affinity of liposome-encapsulated hemoglobin on cerebral ischemia and reperfusion as detected by positron emission tomography in nonhuman primates2017

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi AT, Yamano M, haida M, Ohba H, Kakiuchi T, Tsukada H.
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 41(4) ページ: 336-345

    • DOI

      10.1111/aor.12905

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 1,4,5,8-tetraethyl-2,3,6,7-tetravinylporphyrin from a Knorr's pyrrole analogue2017

    • 著者名/発表者名
      Neya S, Yoneda T, Omori H, Hoshino T, Kawaguchi AT, Suzuki M
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 73 (48) ページ: 6780-6785

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.10.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and Removal of Endogenous Carbon Monoxide by Selective and Cell-permeable Hemoprotein-model Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Minegishi, A. Yumura, H. Miyoshi, S. Negi, S. Taketani, R. Motterlini, R. Foresti, K. Kano, H. Kitagishi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 ページ: 5984-5991

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02229

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Participation of Hydroxyl Radical in the Formation of Verdoheme-type Compound in the Reaction of a Ferric Porphyrin with Hydrogen Peroxide2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, Y. Sugaya, K. Komazawa, M. Tamaki, K. Kano
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 509-512

    • DOI

      10.1246/cl.161161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron(II)porphyrin-Cyclodextrin Supramolecular Complex as a Carbon Monoxide-Depleting Agent in Living Organisms2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, S. Minegishi
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 65 ページ: 336-340

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00767

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HemoCD as a Totally Synthetic Artificial Oxygen Carrier: Improvements in the Synthesis and O2/CO Discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, Q. Mao, N. Kitamura, T. Kita
    • 雑誌名

      Artificial Organs

      巻: 41(4) ページ: 372-380

    • DOI

      10.1111/aor.12870

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted delivery of anticancer drugs to tumor vessels by use of liposomes modified with a peptide identified by phage biopanning with human endothelial progenitor cells2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Fukuta, Tomohiro Asai, Yuri Kiyokawa, Takashi Nakada, Koji Bessho-Hirashima, Natsuki Fukaya, Kenji Hyodo, Kazuma Takase, Hiroshi Kikuchi, Naoto Oku
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 524 ページ: 364-372

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2017.03.059.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Innovations in Liposomal DDS Technology and Its Appliation for the Treatment of Various Diseases2017

    • 著者名/発表者名
      Naoto Oku
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 40 ページ: 119-127

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00857.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combination therapy with liposomal neuroprotectants and tissue plasminogen activator for treatment of ischemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuta Tatsuya、Asai Tomohiro、Yanagida Yosuke、Namba Mio、Koide Hiroyuki、Shimizu Kosuke、Oku Naoto
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 31 ページ: 1879~1890

    • DOI

      10.1096/fj.201601209R

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳梗塞治療におけるリポソームDDS製剤の有用性 (総説)2017

    • 著者名/発表者名
      福田達也、浅井知浩、奥 直人
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 17 ページ: 359-366

  • [学会発表] Selective Detection of Cyclodextrin-Porphyrin Host-Guest Complexation System in the Biological Media (Serum, Urine, and Blood)2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, M. Saito
    • 学会等名
      9th Asian Cyclodextrin Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selective Removal of Endogenous Carbon Monoxide in vitro and in vivo by Aqueous Hemoprotein Model Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, S. Minegishi
    • 学会等名
      14th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 修飾シクロデキストリンを用いた機能性物質の創成2017

    • 著者名/発表者名
      北岸宏亮
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
  • [学会発表] マクロファージ標的化蛍光プローブによる動脈硬化不安定プラークの検出2017

    • 著者名/発表者名
      清水広介、成田雄大、Marten Maess、外村和也、間賀田泰寛、奥 直人、小川美香子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第32年会
  • [学会発表] 近赤外蛍光アクチベータブルプローブとマクロファージ標的化DDSによる動脈硬化不安定プラークイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      成田雄大、清水広介、間賀田泰寛、外村和也、小川美香子、奥 直人
    • 学会等名
      第81回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • [学会発表] マクロファージ標的化アクチベータブル蛍光プローブによる動脈硬化不安定プラークの近赤外蛍光イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      清水広介、成田雄大、Marten Maess、外村和也、間賀田泰寛、奥 直人、小川美香子
    • 学会等名
      第12回日本分子イメージング学会総会・学術集会
  • [学会発表] 動脈硬化不安定プラークの近赤外蛍光イメージングを目的としたマクロファージ標的化リポソームの開発2017

    • 著者名/発表者名
      成田雄大、清水広介、間賀田泰寛、外村和也、小川美香子、奥 直人
    • 学会等名
      第12回日本分子イメージング学会総会・学術集会
  • [学会発表] アクチベータブル蛍光プローブDDS製剤による動脈硬化宇安定プラークイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      成田雄大、清水広介、Maess Marten、間賀田泰寛、外村和也、小川美香子、奥 直人
    • 学会等名
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] Development of enzyme-specific, macrophage-targeted near-infrared fluorescence probe for easy diagnosis of atherosclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Shimizu, Yudai Narita, Marten Maess, Yasuhiro Magata, Mikako Ogawa, Naoto Oku
    • 学会等名
      Controlled Release Society 2017 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] リポソームDDS製剤と血栓融解剤併用による新規脳梗塞治療法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      福田達也、浅井知浩、奥 直人
    • 学会等名
      第26回DDSカンファランス
    • 招待講演
  • [学会発表] NIRF imaging vulnerable atherosclerotic plaques with activatable probe-encapsulated liposomes2017

    • 著者名/発表者名
      Yudai Narita, Kosuke Shimizu, Marten Maess, Kazuya Hokamura, Yasuhiro Magata, Mikako Ogawa, Naoto Oku
    • 学会等名
      Liposome Advances Progress in Drug and Vaccine Delivery
    • 国際学会
  • [学会発表] Combination therapy with liposomal fasudil and tissue plasminogen activator for ischemic stroke treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yanagida, Tatsuya Fukuta, Tomohiro Asai, Kosuke Shimizu, Hiroyuki Koide, Naoto Oku
    • 学会等名
      Liposome Advances Progress in Drug and Vaccine Delivery
    • 国際学会
  • [学会発表] Usefulness of liposomal neuro-protectants for the treatment of ischemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Naoto Oku, Tatsuya Fukuta, Hiroyuki Koide, Kosuke Shimizu, Tomohiro Asai
    • 学会等名
      Liposome Advances Progress in Drug and Vaccine Delivery
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of liposomal DDS for the treatment of ischemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Naoto Oku
    • 学会等名
      Annual Meeting of the German Pharmaceutical Society - DPhG
    • 招待講演
  • [学会発表] NIRF imaging of atherosclerotic plaques with fluorescence activatable probe and macrophage-targeting DDS2017

    • 著者名/発表者名
      Yudai Narita, Kosuke Shimizu, Marten Maess, Kazuya Hokamura, Yasuhiro Magata, Mikako Ogawa, Naoto Oku
    • 学会等名
      AAPS Annual Meeting and Exposition
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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