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2017 年度 実績報告書

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

研究課題

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

本研究では、がんの根治を目指し、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の開発を行っている。本年度は、ナノ粒子型DDSのシェル構築法に関する研究を進めた。具体的には、ポリエチレングリコール(PEG)に加えて、当研究室において独自に開発した腫瘍内pHに応答して電荷的中性からカチオン性に変化する双性イオン型ポリマーおよびpH非応答性の双性イオン型ポリマーを金コロイド表面に導入し、シェルのポリマー密度が同程度のナノ粒子を構築した。このポリマー修飾金コロイドをマウスに投与したところ、PEG修飾金コロイドは肝臓、脾臓へと集積し、速やかに血中から消失したが、双性イオン型ポリマー修飾金コロイドはpH応答性の有無に拘わらず、肝臓、脾臓への集積を示さず、極めて優れた血中滞留性を示した。以上のように、がんイメージングのためのナノ粒子のシェルの最適化を行うことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初計画に従って、がんの診断・治療のためのナノ粒子の開発を進めることができた。ナノ粒子の診断・治療への展開に関しては、当初計画よりも遅れているが、高性能の新規シェルの開発に成功しており、今後は効率的に進めることができるものと考えている。

今後の研究の推進方策

双性イオン型ポリマーを修飾した金コロイドの固形がんへの集積を評価する。がん組織はWarburg効果によって低pH環境となっていることが知られており、pH応答性ポリマー修飾金コロイドは高いがん集積性およびがん選択性を示すことが期待される。今後の計画としては、固形がん集積性を明らかにした上で、がんの診断・治療(セラノスティック)へと展開する予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An ethylenediamine-based switch to control the polyzwitterion charge at tumorous pH for effective tumor accumulation of coated nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      A.-H. Ranneh, H. Takemoto, S. Sakuma, A. Awaad, T. Nomoto, Y. Mochida, M. Matsui, K. Tomoda, M. Naito, N. Nishiyama
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 ページ: 5057-5061

    • DOI

      10.1002/anie.201801641

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glycaemic control boosts glucosylated nanocarrier crossing the BBB into the brain2017

    • 著者名/発表者名
      Miyata, S. Uchida, K. Nishina, K. Osada, K. Itaka, N. Nishiyama, H. Mizusawa, T. Yamasoba, T. Yokota, K. Kataoka
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 8 ページ: 1001

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00952-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sonodynamic therapy based on combined use of low dose administration of epirubicin-incorporating drug delivery system and focused ultrasound2017

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, Y. Muragaki, J. Okamoto, S. Yoshizawa, N. Abe, H. Nakamoto, H. Ishii, K. Kawabata, S. Umemura, N. Nishiyama, K. Kataoka, H. Iseki
    • 雑誌名

      Ultrasound Med. Biol.

      巻: 43 ページ: 2295-2301

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2017.06.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] cRGD peptide installation on cisplatin-loaded nanomedicines enhances efficacy against locally advanced head and neck squamous cell carcinoma bearing cancer stem-like cells2017

    • 著者名/発表者名
      K. Miyano, H. Cabral, Y. Miura, Y. Matsumoto, Y. Mochida, H. Kinoh, K. Iwata, O. Nagato, H. Saya, N. Nishiyama, K. Kataoka, T. Yamasoba
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 261 ページ: 275-286

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.06.021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] cRGD peptide-installed epirubicin-loaded polymeric micelles for effective targeted therapy against brain tumors2017

    • 著者名/発表者名
      S. Quader, X. Liu, Y. Chen, P. Mi, T. Chida, T. Ishii, Y. Miura, N. Nishiyama, H. Cabral, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 258 ページ: 56-66

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.04.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silencing PRDM14 expression by an innovative RNAi therapy inhibits stemness, tumorigenicity, and metastasis of breast cancer2017

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, D. Hoshino, C. Moriya, H. Zembutsu, N. Nishiyama, H. Yamamoto, K. Kataoka, K. Imai
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 8 ページ: 46856-46874

    • DOI

      10.18632/oncotarget.16776

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering tumour cell-binding synthetic polymers with sensing dense transporters associated with aberrant glutamine metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yamada, Y. Honda, H. Takemoto, T. Nomoto, M. Matsui, K. Tomoda, M. Konno, H. Ishii, M. Mori, N. Nishiyama
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 ページ: 6077

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06438-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Block copolymer-boron cluster conjugate for effective boron neutron capture therapy of solid tumors2017

    • 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 delivery2017

    • 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] Inhibition of PRDM14 expression in pancreatic cancer suppresses cancer stem-like properties and liver metastasis in mice2017

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya, H. Taniguchi, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka, K. Imai
    • 雑誌名

      Carcinogenesis

      巻: 38 ページ: 638-648

    • DOI

      10.1093/carcin/bgx040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional polymer-based siRNA delivery carrier that recognizes site- specific biosignals2017

    • 著者名/発表者名
      H. Takemoto, N. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Control. Release

      巻: 267 ページ: 90-99

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.09.005

  • [学会発表] Development of Smart Nanodiagnostics for Targeted Cancer Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      西山伸宏
    • 学会等名
      第2回MRIアライアンス国際シンポジウム2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel design of glutamine-derived polymer with a high affinity to cancer cells based on aberrant glutamine metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Honda, Naoki Yamada, Hiroyasu Takemoto, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Nobuhiro Nishiyama
    • 学会等名
      253rd American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] がん特異的代謝に着想した外殻にグルタミンを有する高分子ミセルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      真貝太規、山田直生、武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
  • [学会発表] 腫瘍内pHに応答する双性イオン型ポリマーの設計とDDS応用-ベタイン内アニオン性基の影響-2017

    • 著者名/発表者名
      左久間隼矢、Abdul-Hackam RANNEH, 武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
  • [学会発表] Design of synthetic polymer toward achieving a selective high affinity to tumor cells by interacting with dense glutaminolysis-related transporters2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamada, Yuto Honda, Hiroyasu Takemoto, Takahiro Nomoto, Makoto Matsui, Keishiro Tomoda, Nobuhiro Nishiyamam
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
  • [学会発表] 革新的オリゴ核酸送達システムの実現に向けた材料設計2017

    • 著者名/発表者名
      西山伸宏
    • 学会等名
      第33回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] Design of functional polymers for cancer diagnosis and therapy2017

    • 著者名/発表者名
      西山伸宏
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会 高分子コロキウム
    • 招待講演
  • [学会発表] がん代謝に着想した表層にグルタミンを有する高分子ミセル型薬物送達システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      真貝 太規、山田直生, 武元宏泰, 野本貴大, 松井誠, 友田敬士郎, 西山伸宏
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
  • [学会発表] 腫瘍指向性ステルス高分子の開発とDDS への応用-ベタイン構造内アニオン性基の影響-2017

    • 著者名/発表者名
      左久間隼矢、Abdul-Hackam RANNEH, 武元宏泰、野本貴大、松井誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
  • [学会発表] 光増感剤結合型高分子における多岐環状RGDペプチドの腫瘍集積性と腫瘍内分布への効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      Dou Xuebo、野本貴大、武元宏泰、松井 誠、友田敬士郎、西山伸宏
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
  • [学会発表] 機能性高分子を利用した核酸医薬送達システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      西山伸宏
    • 学会等名
      創薬薬理フォーラム 第25回シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of functional polymers for smart nanomedicine2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Nishiyama
    • 学会等名
      5th International Symposium on Smart Biomaterials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スマート機能型DDSのための機能性高分子設計2017

    • 著者名/発表者名
      西山伸宏
    • 学会等名
      高分子学会関東支部 バイオと科学の融合領域
    • 招待講演
  • [学会発表] がん選択的に相互作用するグルタミン担持高分子の創製と機能評価2017

    • 著者名/発表者名
      山田直生, 本田雄士,武元宏泰,野本貴大,松井 誠,友田敬士郎,西山伸宏
    • 学会等名
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
  • [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

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公開日: 2018-12-17  

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