癌特異的認識分子を提示するバイオナノカプセルによるミサイル療法の開発

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18015032
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 黒田 俊一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (60263406)
• キーワード: バイオナノカプセル / 遺伝子治療 / DDS / ホーミングペプチド / 糖鎖 / レクチン

研究概要

我々は、ヒト肝臓に対し極めて高い特異性及び感染性を有するB型肝炎ウイルス(HBV)の感染機構を担う外皮タンパク質を、組換え酵母で「バイオナノカプセル(BNC;旧名中空バイオナノ粒子;HBV表面抗原粒子)」として大量生産し、BNC内部に遺伝子や薬剤を封入して、ヒト肝臓特異的で高効率な遺伝子・薬剤導入用ベクターとすることに成功した。これはウイルス法とリボソーム法の長所を併せ持つ新しい遺伝子及び薬物送達法である。既に我々は、(1)BNCの大量生産法、長期保存法、及びBNC内部への高効率な物質封入法、(2)肝癌移植ヌードマウスでのピンポイント遺伝子送達及びピンポイント抗癌剤送達による肝癌増殖抑制、(3)HBVエスケープ変異体を模倣した低抗原性BNC(ステルス型BNC)の開発、(4)サイトカイン又は抗体提示型BNCによるサイトカイン受容体又は抗原依存的再標的化、に成功している。今年度は、以下の通りの成果を得た。
(1)Homing Peptide提示型BNCのIn Vivoでの効果確認:独自に単離した3種類のHoming Peptide(それぞれヒト大腸癌、ヒト肺癌、ヒト扁平上皮癌に対する)をBNC表面に提示させ、担癌マウスの各癌組織に治療用遺伝子(HSV-tk)や抗癌剤(アドリアマイシン)を静脈を介して送達し、治療効果を示すことを確認した。
(2)抗体及びレクチン提示型BNCのIn Vivoでの効果確認:Protein A由来IgG結合ドメイン(ZZタグ)を提示するBNC及びストレプトアビジン結合ドメイン(ストレプトタグ)を提示するBNCを用いて、癌特異的抗体及び癌特異的糖鎖認識レクチンをそれぞれBNC表面に提示させたものが前項と同じ効果を示すことを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Gene Therapy of Liver Tumors with Human Liver-Specific Nanoparticles. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, Y., Ueda, M., Yamada, T., Kondo, A., Seno, M., Tanizawa, K., Kuroda, S., Sakamoto, M., Kitajima, M.
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. 14 ページ: 74-81
• [雑誌論文] A cold-active and thermostable alcohol dehydrogenase of a psychrotorelant from Antarctic seawater, Flavobacterium frigidimaris KUC-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuoka, T., Oikawa, T., Muraoka, I., Kuroda, S., Soda K.
  • 雑誌名: Extremophiles 11 ページ: 257-267
• [雑誌論文] Fasciculation and elongation protein zeta-1 (FEZ1) participates in the polarization of hippocampal neuron by controlling the mitochondrial motility. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ikuta, J., Maturana, A., Fujita, T., Okajima, T., Tatematsu, K., Tanizawa, K., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 353 ページ: 127-132
• [雑誌論文] Characterization of bio-nanocapsule as a transfer vector targeting human hepatocyte carcinoma by disulfide linkage modification. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, T., Fukuda, T., Yoshida, S., Yu, D., Kuroda, S., Tanizawa, K., Kondo, A., Ueda, M., Yamada, H., Tada, H., Seno, M.
  • 雑誌名: J Control Release (In press)
• [雑誌論文] バイオナノキャリアの開発とがん遺伝子治療への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 近藤昭彦, 黒田俊一, 谷澤克行, 妹尾昌治, 上田政和
  • 雑誌名: バイオテクノロジージャーナル 7 ページ: 41-47
• [雑誌論文] NELL-1 Induced Bone Formation within the Distracted Intermaxillary Suture. (2006)
  • 著者名/発表者名: Cowan, C.M., Cheng, S., Ting, K., Soo, C., Walder, B., Wu, B., Kuroda, S., Zhang, X.
  • 雑誌名: Bone 38 ページ: 48-58
• [雑誌論文] Kinetic and Structural Studies on the Catalytic Role of the Aspartic Acid Residue Conserved in Copper Amine Oxidase (2006)
  • 著者名/発表者名: Chiu, Y.-C., Okajima, T., Murakawa, T., Uchida, M., Taki, M., Hirota, S., Kim, M., Yamaguchi, H., Kawano, Y., Kamiya, N., Kuroda, S., Hayashi, H., Yamamoto, Y., Tanizawa.T.
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 4105-4120
• [雑誌論文] Quantum Mechanical Hydrogen Tunneling in Bacterial Copper Amine Oxidase Reaction (2006)
  • 著者名/発表者名: Murakawa, T., Okajima, T., Kuroda, S., Nakamoto, T., Taki, M., Yamamoto, Y., Hayashi, H., Tanizawa, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 342 ページ: 414-423
• [雑誌論文] Involvement of a Putative [Fe-S]-cluster-binding Protein in the Biogenesis of Quinohemoprotein Amine Dehydrogenase (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono, K., Okajima, T., Tani, M., Kuroda, S., Sun, D., Davidson, V.L., Tanizawa, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 13672-13684
• [雑誌論文] Secretory production system of bionanocapsules using a stably transfected insect cell line (2006)
  • 著者名/発表者名: Shishido, T., Muraoka, M., Ueda, M., Seno, M., Tanizawa, K., Kuroda, S., Fukuda.H., Kondo.A.
  • 雑誌名: Appl. Microbial. Biotechnol. 73 ページ: 954-960
• [雑誌論文] Quantitative and Dynamic Analyses of G Protein-Coupled Receptor Signaling in Yeast Using Fus1, Enhanced Green Fluorescence Protein (EGFP), and His3 Fusion Protein (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishii, J., Matsumura, S., Kimura, S., Tatematsu, K., Kuroda, S., Fukuda, H., Kondo, A.
  • 雑誌名: Biotechnol. Prog. 22 ページ: 954-960
• [雑誌論文] Nell-1 induces acrania-like cranioskeletal deformities during mouse embryonic development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhang, X., Cowan, C.M., Jiang, X., Soo, C., Miao, S., Carpenter, D., Wu, B., Kuroda, S., Ting, K.
  • 雑誌名: Lab Invest. 86 ページ: 633-644
• [雑誌論文] Nell-1-induced bone regeneration in calvarial defects. (2006)
  • 著者名/発表者名: Aghaloo, T., Cowan, C.M., Chou, Y.F., Zhang, X., Lee, H., Miao, S., Hong, N., Kuroda, S., Wu, B., Ting, K., Soo, C.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 169 ページ: 903-915
• [雑誌論文] Engineered Bio-nanocapsules, the Selective Vector for Drug Delivery System (2006)
  • 著者名/発表者名: Yu, D., Fukuda, T., Tuoya, Kuroda, S., Tanizawa, K., Kondo, A., Ueda, M., Yamada, T., Tada, H., Seno, M.
  • 雑誌名: IUBMB Life 58 ページ: 1-6
• [雑誌論文] 中空バイオナノ粒子を用いたDDSの開発とその産業化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 近藤昭彦, 黒田俊一, 谷澤克行, 妹尾昌治, 上田政和
  • 雑誌名: Drug Delivery System 21 ページ: 435-443
• [雑誌論文] 遺伝子・薬剤の生体内ピンポイントデリバリーを可能にするバイオナノカプセルの現状とこれから (2006)
  • 著者名/発表者名: 粕谷武司, 鄭 周姫, 谷澤克行, 黒田俊一
  • 雑誌名: 化学と生物 44 ページ: 760-766
• [雑誌論文] バイオナノカプセルの開発とバイオメディカル分野での応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一, 粕谷武史, 鄭周姫, 谷澤克行
  • 雑誌名: 化学工業 57 ページ: 869-874
• [雑誌論文] バイオナノカプセルの開発と医薬品分野での応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一
  • 雑誌名: PHARM STAGE 6 ページ: 61-69
• [雑誌論文] 乳酸菌表層ディスプレイ技術による新しいHPVワクチンの創製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 瀬脇智満, 夫 夏玲, 金 哲仲, 成 文喜, 黒田俊一
  • 雑誌名: 細胞 38 ページ: 36-39
• [図書] ナノバイオ辞典(山根恒夫・松永是監修) (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: (株)テクノシステム(東京)
• [図書] ナノパーティクルテクノロジー・ハンドブック(細川益男・野城清編集) (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [図書] A Manual on Gene Transfer Vector and Genetic Modification Technology (John Rossi ＆ Ted Friedmann Eds.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Kuroda(分担執筆)
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Cold Spring Harbor Press
• [図書] 感染防御のBird's-eye view(西村泰治・丸山征郎・渡邊 武編集) (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒田俊一(分担執筆)
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 南江堂
• [産業財産権] 免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子 (2007)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, 阪大
  • 産業財産権番号: 特願2007-3677
  • 出願年月日: 2007-01-11
• [産業財産権] ドラッグデリバリーシステムに用いる複合粒子 (2007)
  • 発明者名: 清水宣明 ほか
  • 権利者名: 金沢大, 阪大
  • 産業財産権番号: 特願2007-32765
  • 出願年月日: 2007-02-13
• [産業財産権] 基板およびその製造方法 (2006)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 特願2006-257829
  • 出願年月日: 2006-09-22
• [産業財産権] 免疫学的測定用ナノ粒子 (2006)
  • 発明者名: 平松伸吾 ほか
  • 権利者名: 東レ, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 特願2006-258398
  • 出願年月日: 2006-09-25
• [産業財産権] 中空バイオナノ粒子への遺伝子導入剤及び導入法 (2006)
  • 発明者名: 黒田俊一 ほか
  • 権利者名: 阪大, 九大, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 特願2006-205698
  • 出願年月日: 2006-07-28
• [産業財産権] ビオチン化ないしホーミングペプチド提示型バイオナノカプセル (2006)
  • 発明者名: 黒田俊一 ほか
  • 権利者名: JST, 阪大, (株)ビークル
  • 産業財産権番号: 特願2006-356378
  • 出願年月日: 2006-12-28