細胞認識性キメラタンパク被覆型アパタイトナノキャリアを用いた幹細胞遺伝子発現制御

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19200038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 赤池 敏宏 東京工業大学, フロンティア研究センター, 教授 (30101207)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 薬物伝達システム再生医療 / 炭酸アパタイト / ナノキャリアー / 細胞認識性バイオマテリアル / ES細胞

研究概要

炭酸アパタイトはリン酸カルシウムの一種であり、従来のリン酸カルシウム法よりも生成する粒子サイズが微小になり、かつ細胞内の酸性環境により迅速に溶解するようになるため遺伝子導入効率を向上させることができる。本研究では炭酸アパタイトナノ粒子を用いてDNAやmRNA,タンパク質などの様々な生体高分子を極めて効率的に細胞内へ導入できる世界に類例のない手法を開発した。それに基き、炭酸アパタイトナノ粒子キャリヤー設計を、基礎研究から医療応用まで様々な応用の可能性を追求、提起した。

研究成果

• [雑誌論文] pH-sensitive carbonate apatite as an intracellular protein transporter (2010)
  • 著者名/発表者名: Tada S, Chowdhury EH, Cho CS, Akaike T.
  • 雑誌名: Biomaterials 31 ページ: 1453-1459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of electrolytes and glucose on formulation of carbonate apatite nanocrystals for efficient gene delivery to mammalian cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Hossain S, Tada S, Akaike T, Chowdhury EH
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 397 ページ: 56-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disrupting actin filaments promotes efficient transfection of a leukemia cell line using cell adhesive protein-embedded carbonate apatite particles Anal (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kutsuzawa, S. Tada, S. Hossain, K. Fukuda, K. Maruyama, Y. Akiyama, T. Akaike, E.H. Chowdhury
  • 雑誌名: Biochem. 388 ページ: 164-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Akaike High performance mRNA transfection through carbonate apatite-cationic liposome conjugates. (2009)
  • 著者名/発表者名: F.T. Zohra, E.H. Chowdhury, T. Akaike
  • 雑誌名: Biomaterials 30 ページ: 4006-4013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copolymers for Hepatocyte-Specific Targeting Carrying Galactose and Hydrophobic Alkyl Groups. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hiratsuka, M. Goto, Y. Kondo, C-S. Cho, T. Akaike
  • 雑誌名: Macromol. Biosci. 8 ページ: 231-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of the artificial acellular feeder layer for the efficient propagation of mouse ES cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka M, Hagiwara Y, Takemura K, Murakami Y, Li J, Duncan SA, Akaike T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283 ページ: 26468-26476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient transfection of mouse embryonic stem cells with cell-adhesive protein-embedded inorganic nanocarrier. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kutsuzawa K, Maruyama K, Akiyama Y, Akaike T, Chowdhury EH
  • 雑誌名: Anal Biochem 372(1) ページ: 122-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The influence of the cell-adhesive proteins E-cadherin and fibronectin embedded in carbonate-apatite DNA carrier on transgene delivery and expression in a mouse embryonic stem cell line. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kutsuzawa K, Akaike T, Chowdhury EH.
  • 雑誌名: Biomaterials. 29(3) ページ: 370-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] pH-Sensitive Inorganic Nano-Particles and Their Precise Cell Targetibility: An Efficient Gene Delivery and Expression System. (2007)
  • 著者名/発表者名: E.H. Chowdhury, T. Akaike
  • 雑誌名: Current Chemical Biology 1 ページ: 201-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective delivery with enhanced translation activity synergistically accelerates mRNA-based transfection. (2007)
  • 著者名/発表者名: F.T. Zohra, E.H. Chowdhoury, S. Tada, T. Hoshiba, T. Akaike
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 358 ページ: 373-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] High performance DNA nano-carriers of carbonate apatite: multiple factors in regulation of particle synthesis and transfection efficiency. (2007)
  • 著者名/発表者名: Chowdhury EH, Akaike T.
  • 雑誌名: Int J Nanomedicine. 2(1) ページ: 101-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体適合性ナノキャリアの設計とDNA・RNA・蛋白質の高効率細胞内デリバリー (2007)
  • 著者名/発表者名: 多田誠一、E.H. Chowdhury、沓沢好一、赤池敏宏
  • 雑誌名: 再生医療 6 ページ: 64-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞接着分子の利用による細胞制御-細胞生物学/遺伝子工学/材料工学/物理学間の学際的融合による細胞認識材料設計とその再生医療への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 赤池敏宏、長岡正人、E.H. Chowdhoury、原田伊知郎
  • 雑誌名: 材料の科学と工学 44(1) ページ: 6月12日
  • 査読あり
• [学会発表] Design of Cell-recognition Biomaterials for Regenerative medicine and Cell-Targeting Medicine. (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Akaike
  • 学会等名: 2009 International Symposium on Crystal Engineering & Drug Delivery System
  • 発表場所: Tianjin, China
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 第4章セラミックス2.炭酸アパタイト生理活性分子の導入キャリアとしての炭酸アパタイトナノ粒子 (2007)
  • 著者名/発表者名: 多田誠一・E.H. Chowdhury・沓沢好一・赤池敏宏
  • 学会等名: 遺伝子医学MOOK別冊絵で見てわかるナノDDSマテリアルから見た治療・診断・予後・予防、ヘルスケア技術の最先端
  • 年月日: 20070000
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.akaike-lab.bio.titech.ac.jp/
• [産業財産権] 組織撮影用MRI造影剤 (2009)
  • 発明者名: 赤池敏宏、篠田さやか、後藤光昭
  • 権利者名: 東京工業大学・セラジックス
  • 産業財産権番号: 特許2009-055656
  • 出願年月日: 2009-03-09
• [産業財産権] 細胞培養用基材 (2008)
  • 発明者名: 佐竹真、福井三由紀、兼子博章、赤池敏宏、賀喜白乙
  • 権利者名: 帝人株式会社、東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許2008-233322
  • 出願年月日: 2008-09-11