診断分子と治療分子を搭載したセラノスティック型ナノＤＤＳの創製

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16F16407
• 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, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385)
• 研究分担者: MOHAMED AZIZ 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2016-11-07 – 2019-03-31
• キーワード: ドラッグデリバリーシステム / ナノ粒子 / イメージング / セラノスティック

研究実績の概要

ナノ粒子型DDSは、腫瘍血管の透過性の亢進と未発達なリンパ系の構築に基づくEnhanced Permeability and Retention (EPR)効果によって、固形がんに選択的かつ効率的に集積することが担がんマウスによる動物実験により広く実証されている。しかしながら、最近の報告により、ナノ粒子型DDSのがん集積性は、マウス個体により異なり、腫瘍内分布も不均一であることが示唆されている。従って、固形がんの根治のためには、がん組織をイメージングにより的確に診断し、治療を行うことができるナノ粒子型DDSの開発が極めて重要であり、本研究ではこれらの機能を具備したセラノスティック型ナノDDSの開発を行っている。本年度は、ミトコンドリア阻害剤および光増感剤を内包した高分子ミセルを開発し、粒径分布、薬剤のリリース、培養細胞を用いた薬理活性の評価を行った。ミトコンドリア阻害剤内包ミセルに関しては低pH環境に応答した薬剤リリースが確認され、ミセル化による殺細胞効果の増強が認められた。光増感剤内包ミセルに関してもミセル化後も光線力学治療による殺細胞効果を示すことが確認された。

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

当初計画に従って、がんの診断・治療のための薬剤内包高分子ミセルを構築し、培養がん細胞に対する有効性を確認することができた。

今後の研究の推進方策

薬剤内包高分子ミセルのin vivo機能評価を実施し、がんの診断・治療（セラノスティック）における有用性を明らかにする一方で、高分子ミセルの細胞による取り込みを増強するための新たなポリマー開発に着手する。

研究成果

• [国際共同研究] 四川大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 四川大学
• [雑誌論文] Block copolymer-boron cluster conjugate for effective boron neutron capture therapy of solid tumors (2017)
  • 著者名/発表者名: P. Mi, H. Yanagie, N. Dewi, H.-C. Yen, X. Liu, M. Suzuki, Y. Sakurai, K. Ono, H. Takahashi, H. Cabral, K. Kataoka, N. Nishiyama
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 254 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2017.03.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilayered polyion complexes with dissolvable silica layer covered by controlling densities of cRGD-conjugated PEG chains for cancer-targeted siRNA delivery (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Naito, R, Azuma, H. Takemoto, M. Hori, N. Yoshinaga, S. Osawa, R. Kamegawa, H.J. Kim, T. Ishii, N. Nishiyama, K. Miyata, K. Kataoka
  • 雑誌名: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 巻: 28 ページ: 1109-1123
  • DOI: 10.1080/09205063.2017.1301775
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utility of the 2-nitrobenzenesulfonamide group as a chemical linker for enhanced extracellular stability and cytosolic cleavage in siRNA-conjugated polymer systems (2017)
  • 著者名/発表者名: C. H. Huang, H. Takemoto, T. Nomoto, K. Tomoda, M. Matsui, N. Nishiyama
  • 雑誌名: ChemMedChem 巻: 12 ページ: 19-22
  • DOI: 10.1002/cmdc.201600488
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid cancer fluorescence imaging using a γ-glutamyltranspeptidase-specific probe for primary lung cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Hino, M. Kamiya, K. Kitano, K. Mizuno, S. Tanaka, N. Nishiyama, K. Kataoka, Y. Urano, J. Nakajima
  • 雑誌名: Transl Oncol. 巻: 9 ページ: 203-210
  • DOI: 10.1016/j.tranon.2016.03.007
  • 査読あり
• [学会発表] Development of smart nanomachines for cancer imaging and minimally invasive treatment (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: 11th Annual Symposium on Nanobiotechnology 2017
  • 発表場所: Kawasaki City Industrial Promotion Hall, Kawasaki City
  • 年月日: 2017-02-28 – 2017-02-28
  • 国際学会
• [学会発表] Development of polymer-based nanodevices for innovative medicine (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: Snowbird Symposium for Dr. Kopecek
  • 発表場所: Snowbird, Utah, U.S.A.
  • 年月日: 2017-02-17 – 2017-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] Development of smart polymers and nanodevices for innovative medicine (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: International Symposium on Materials for Chemistry and Engineering (IMCE2017)
  • 発表場所: Chikushi Hall (C-CUBE), Kyushu University, Fukuoka
  • 年月日: 2017-02-03 – 2017-02-03
  • 国際学会 / 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がん診断・治療システムの創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏
  • 学会等名: 第2回神奈川県ヘルスケア・ニューフロティア講座 次世代医療に向けた医理工学融合研究とその産業応用
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京都
  • 年月日: 2016-12-13 – 2016-12-13
• [学会発表] Development of supramolecular nanodevices for cancer diagnostics and therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama
  • 学会等名: he Korean Academy of Science and Technology (KAST) Symposium for Young Scientists in Drug Delivery: Redirecting the Research Field
  • 発表場所: KIST, Korea
  • 年月日: 2016-12-08 – 2016-12-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 東京工業大学 化学生命科学研究所 西山研究室
  • URL: http://www.bmw.res.titech.ac.jp