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2016 年度 実績報告書

論理的高分子設計によるデュアルpH応答型ドラッグデリバリーキャリアの創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K18846
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

蛭田 勇樹  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60710944)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードpH応答性ポリマー / 温度応答性ポリマー / ブロックコポリマー / ポリマーミセル / ドラッグデリバリー / ドキソルビシン
研究実績の概要

ドラッグデリバリーシステムは、長時間にわたって薬剤を治療有効濃度に保つことや、副作用を低減させる技術であり、体内での薬の徐放、病態組織への局所的輸送を制御するシステムである。本研究においては、局所加温による温度変化、細胞内小胞の特徴的pHに注目した2段階温度、pH応答性ブロックポリマーを設計し、がん細胞選択的な取り込み、および細胞取り込み後の薬物放出が可能なドラッグキャリアの創製を目的とした。まず、疎水性ブロックとして細胞内小胞の酸性環境に応答して崩壊するpoly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]、温度応答性水溶性ブロックとしてN-isopropylacrylamide、N,N-dimethyl acrylamideの共重合ポリマーを持つ両親媒性ブロックコポリマーを合成した。このポリマーを用いて、抗がん剤であるドキソルビシンを内包させミセル化した。培養する温度(37°Cと42°C)によるHeLa細胞へのドキソルビシンの取り込み量について蛍光顕微鏡により評価した。37°C に比べ、42°Cでの細胞取り込み量が増加した。 MTTアッセイによって、細胞毒性への温度の影響を調べたところ、42°Cでは37°Cに比べて有意な細胞毒性を示した。また、疎水性ブロックにpH応答性のない温度応答性だけを持つミセルでは、細胞取り込みは42°Cで増加するが、細胞毒性は有意な差は見られなかった。これらのことから、温度応答性による細胞取り込みの促進と細胞に取り込まれた後のpH低下に伴うミセルの崩壊が細胞毒性に大きく寄与していることがわかった。そのため、このポリマーミセルは温度変化による細胞取り込みコントロールと細胞内小胞の酸性環境を認識し内包するドキソルビシンを効率良く放出する2段階の応答機能を持ち、加温した局所選択的に抗がん剤を送達できる可能性を持つ。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Design and synthesis of temperature-responsive polymer/silica hybrid nanoparticles and application to thermally controlled cellular uptake2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, Ryo Nemoto, and Hideko Kanazawa
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 153 ページ: 2-9

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.colsurfb.2017.01.052

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 診断技術への応用を目指したスマートポリマープローブの精密設計2017

    • 著者名/発表者名
      蛭田勇樹
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual pH-resopnsive polymeric micelle for tumor cell selective uptake of anti-tumor agent2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, Yuki Kanda, Atsushi Miki, Yuki Nagata, and Hideko Kanazawa
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biomaterials Science in Tokyo
    • 発表場所
      University of Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-11-30
    • 国際学会
  • [学会発表] がんの診断・治療を目指したpH応答性高分子の精密合成2016

    • 著者名/発表者名
      蛭田勇樹
    • 学会等名
      第60回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] pH-Responsive Polymer Nanomedicine for Acidic tumor Targeting2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, Yuki Nagata, Ryo Nemoto, and Hideko Kanazawa
    • 学会等名
      International Nanomedicine Conference
    • 発表場所
      Hilton Mauritius Resorts & SPA, Flic-en-Flac, Mauritius
    • 年月日
      2016-08-01 – 2016-08-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature-resopnsive fluorescence polymer nanoparticles with thermally controlled cellular uptakes2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, Ryo Nemoto, Yuki Nagata, and Hideko Kanazawa
    • 学会等名
      2016 CRS Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle, USA
    • 年月日
      2016-07-17 – 2016-07-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Tumor acidity sensitive polymeric micelle for selective cellular uptake of doxorubicin2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, Yuki Nagata, Ryo Nemoto, and Hideko Kanazawa
    • 学会等名
      2016 CRS Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle, USA
    • 年月日
      2016-07-17 – 2016-07-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 固形がん選択的ターゲティングを目指したpH応答性ポリマーミセルの創製とpH選択的細胞取り込みの評価2016

    • 著者名/発表者名
      蛭田勇樹、永田勇貴、根本遼、金澤秀子
    • 学会等名
      第32回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションツアーツセンター(静岡県・静岡市)
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [学会発表] 温度応答性ポリマーナノ粒子の創製と温度による細胞取り込み制御2016

    • 著者名/発表者名
      蛭田勇樹、根本遼、金澤秀子
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] Temperature/pH-responsive Polymer Nanomaterials for Therapeutics and Diagnostics2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hiruta, and Hideko Kanazawa
    • 学会等名
      EMN Meeting on Hydrogel Materials
    • 発表場所
      Peninsula Excelsior Hotel, Singapore
    • 年月日
      2016-05-09 – 2016-05-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://keio-physchem.jp/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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