全身投与によるsiRNAデリバリーを実現するためのマルチ機能化高分子ミセルの創製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20240046
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 片岡 一則 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)
• 研究分担者: 西山 伸宏 東京大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (10372385) ; 位高 啓史 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特任准教授 (60292926) ; 石井 武彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任助教 (80415075) ; 宮田 完二郎 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (50436523) ; 長田 健介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任講師 (10396947) ; 山崎 裕一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (00322678)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ドラッグデリバリー / 高分子ミセル / siRNA / がん治療 / 機能性ポリマー

研究概要

短い2本鎖リボ核酸(siRNA)の全身投与によるがん治療を実現するために、siRNAを安全かつ効率良くがん細胞の細胞質までデリバリーする機能を有する高分子集合体(ミセル)型キャリアシステムの開発を行った。結果として、がん細胞および腫瘍血管内皮細胞を認識するペプチドリガンドを搭載し、2-イミノチオラン修飾ポリリシンによりミセルコアが安定化されたsiRNAキャリアは、皮下移植がんモデルに優れた抗腫瘍効果を示すことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced endosomal escape of siRNA-incorporating hybrid nanoparticles from calcium phosphate and PEG-block charge-conversional polymer for efficient gene knockdown with negligible cytotoxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Pittella, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.32 ページ: 3106-3114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiangiogenic gene therapy of experimental plasmid DNA carried by RGD-modified crosslinked polyplex micelles (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Vachutinsky, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: J.Control.Release Vol.149 ページ: 51-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyplex micelles prepared from omega-cholesteryl PEG-polycation block copolymers for systemic gene delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Oba, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.32 ページ: 652-663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantized folding of plasmid DNA condensed with block catiomer into characteristic rod structures promoting transgene efficacy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Osada, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. Vol.132 ページ: 12343-12348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyion complex stability and gene silencing efficiency with a siRNA-grafted polymer delivery system (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Takemoto, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.31 ページ: 8097-8105
  • 査読あり
• [雑誌論文] pDNA/poly(L-lysine) polyplexes functionalized with a pH-sensitive charge-conversional poly(aspartamide) derivative for controlled gene delivery to human umbilical vein endothelial cells (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sanjoh, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Macromol.Rapid Commun. Vol.31 ページ: 1181-1186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Introduction of stearoyl moieties into a biocompatible cationic polyaspartamide derivative, PAsp(DET), with endosomal escaping function for enhanced siRNA-mediated gene knockdown (2010)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Kim, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: J.Control.Release Vol.145 ページ: 141-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamics of DNA condensation induced by poly(ethylene glycol)-block-polylysine through polyion complex micelle formation (2010)
  • 著者名/発表者名: W.Kim, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomacromolecules Vol.11 ページ: 1180-1186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced transfection with silica-coated polyplexes loading plasmid DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyata, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.31 ページ: 4764-4770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biodegradable polyamino acid-based polycations as safe and effective gene carrier minimising cumulative toxicity (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Itaka, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.31 ページ: 3707-3714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiangiogenic gene therapy of solid tumor by systemic injection of polyplex micelles loading plasmid DNA encoding soluble Flt-1 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Oba, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Mol.Pharm. Vol.7 ページ: 501-509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyplex nanomicelle promotes hydrodynamic gene introduction to skeletal muscle (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Itaka, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: J.Control.Release Vol.143 ページ: 112-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] siRNA-based therapy ameliorates glomerulonephritis (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Shimizu, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: J.Am.Soc.Nephrol. Vol.21 ページ: 622-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] PEGylated calcium phosphate nanocomposites as smart environment-sensitive carriers for siRNA delivery (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Zhang, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Adv.Mater. Vol.21 ページ: 3520-3525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced percolation and gene expression in tumor hypoxia by PEGylated polyplex micelles (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Han, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Mol.Ther. Vol.17 ページ: 1404-1410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intratracheal gene transfer of adrenomedullin using polyplex nanomicelles attenuates monocrotaline-induced pulmonary hypertension (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Harada-Shiba, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Mol.Ther. Vol.17 ページ: 1180-1186
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D spheroid culture system on micropatterned substrates for improved differentiation efficiency of multipotent mesenchymal stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Wang, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomaterials Vol.30 ページ: 2705-2715
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matsumoto, K.Kataoka, et al
  • 雑誌名: Biomacromolecules Vol.10 ページ: 119-127
  • 査読あり
• [学会発表] ナノバイオテクノロジーが先導する診断・治療イノベーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: グランドプリンスホテル広島(広島県)
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Smart micelles and vesicles from PEG-polypeptide block copolymers as nanocarriers for gene and drug delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 43rd IUPAC World Polymer Congress
  • 発表場所: Grasgow Science Centre (イギリス、グラスゴー)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] 遺伝子治療実用化に向けた超分子ナノデバイスの創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 遺伝子・デリバリー研究会第10回シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Supramolecular structures as nanocarriers in gene and drug delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 3rd European Conference for clinical nanomedicine
  • 発表場所: Messe Schweiz, Hall L'Entree(スイス、バーゼル)
  • 年月日: 2010-05-10
• [学会発表] 全身投与による遺伝子デリバリーのための高分子ナノキャリア設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏、片岡一則
  • 学会等名: JST新技術説明会
  • 発表場所: JST東京本部(東京都)
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] ポリペプチドを用いた新規高分子材料開発～医療、膜、繊維への展開～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: NEDO第一回環境化学セミナー
  • 発表場所: NEDO日比谷オフィス(東京都)
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Supramolecular structures as nanocarriers in gene and drug delivery (2009)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: Department of Polymer Science, Zhejiang University
  • 発表場所: Hangzhou(中国)(Invited Lecture)
  • 年月日: 2009-05-05
• [学会発表] がん標的治療のための高分子ミセル型DDSの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山伸宏、片岡一則
  • 学会等名: 岡山肝癌研究会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山県)
  • 年月日: 2009-04-25
• [学会発表] がん治療における高分子ミセル製剤の基礎 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Supramolecular assemblies from smart block copolymers as nanocarriers for gene and drug delivery (2008)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 8th France-Japan Drug Delivery Symposium
  • 発表場所: Cannes(France)
  • 年月日: 2008-10-07
• [学会発表] Supramolecular nanodevices for gene and drug delivery-Challenge to smart molecular therapy- (2008)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 236th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: フィラデルフィア(米国)
  • 年月日: 2008-08-18
• [学会発表] 超分子ナノデバイスによるDDSイノベーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 片岡一則
  • 学会等名: 第24回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 六本木アカデミーヒルズ(東京都)
  • 年月日: 2008-06-29
• [図書] Advanced nanomaterials(Smart nanoassemblies of block copolymers for drug and gene delivery Eds., Ku.E.Geckeler, H.Nishide) (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Cabral, K.Kataoka
  • 総ページ数: 91-110
  • 出版者: Germany
• [図書] 超分子サイエンス&テクノロジー-基礎からイノベーションまで-(ナノバイオマテリアルと医療応用 国武豊喜監修) (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広、片岡一則
  • 総ページ数: 1168-1179
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] Anionic polymer useful in pharmaceutical composition comprises principal chain formed repeating unit of carboxyl group and side chain bonded with one portion of carboxyl group of principa chain (2010)
  • 発明者名: 片岡一則, 他
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: WO2011010714-A1
  • 出願年月日: 2010-06-23
• [産業財産権] カチオン性ポリ(アミノ酸)およびその使用 (2009)
  • 発明者名: 片岡一則, 他
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-31799
  • 出願年月日: 2009-02-12