光プローブをもちいたバイオイメージングによる多角的診断・治療法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20249060
• 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: 消化器外科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 尾崎 倫孝 北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任教授 (80256510)
• 研究分担者: 小澤 岳昌 東京大学, 理学研究科, 教授 (40302806) ; 森田 直樹 産業技術総合研究所, 分子生物工学研究グループ, 研究グループ長 (60371085)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 生体イメージング / 光イメージング / 発光 / caspase-3 / アポトーシス

研究概要

本研究では、以下のふたつのテーマに関して、研究を行なった。
テーマA:小動物モデルをもちいて種々の病変に対する質的診断、薬剤感受性の検討を目的とした生体イメージング法の開発: luciferase-baseの新規機能プローブ開発によるin vivo imaging。Luciferase をbase としてCaspase-3に対する活性化プローブを作製し、それをアデノウィルスベクターに導入した。このベクターをもちいて様々な細胞、マウス肝臓に遺伝子導入を行ない、細胞レベルおよびマウス実験を行なうことにより、caspase-3 活性(アポトーシス)の生体イメージングに成功した。特に、低酸素・再酸素化、虚血・再灌流時および肝臓切除後再生時に起こる酸化ストレスとアポトーシスの動的解析に成功した。
テーマB:腫瘍特異的抗体への発光・蛍光ドットデュアルプローブの搭載による新しい診断・治療法の確立(術中診断を含め): in vivo/ex vivo imaging。様々な癌細胞抗原(Dlk-1/CEA/EMA/Ep-CAM)に対する抗体を用意し、それらに対して我々が独自に開発した上記光プローブを搭載した。種々の癌細胞におけるこれらの抗原の発現をFACS/Western Blotにて確認した後、ヌードマウスへの移植実験を行ない、モデルを作製した。Dlk-1抗原を発現する肝細胞癌移植実験モデルをもちいて(マウス皮下および肝内)、開発したプローブの有用性を確認した。マウスにおける実験で、紫外線などの照射を必要とせず、基質投与のみで近赤外領域の長波長のシグナルを腫瘍から発することが確認され、また深部病変の検出にも有用である可能性が示唆された。現在他の抗原に対するイメージング実験を行なっている。

研究成果

• [雑誌論文] 生体イメージング法による細胞・臓器のリアルタイム評価法の開発(Development of the innovative in vivo imaging technique for cell/organ functions) (2012)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗、尾崎倫孝
  • 雑誌名: Organ Biology 巻: vol.19 No.1(掲載予定)
• [雑誌論文] In vivo monitoring of liver damage by caspase-3 probe (2012)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki, Sanae Haga, Takeaki Ozawa
  • 雑誌名: Theranostics 巻: 2(2) ページ: 207-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] 移植臓器の非侵襲的モニタリング法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、森田直樹、深井原、藤堂省、小澤岳昌、近江谷克裕
  • 雑誌名: Organ Biology18 ページ: 134-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] 移植臓器の非侵襲的モニタリング法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、森田直樹、深井原、藤堂省、小澤岳昌、近江谷克祐
  • 雑誌名: Organ Biology 18(1) ページ: 134-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of nuclear factor-kappa B (NF-κB)suppresses peritoneal dissemination of gastric cancer by blocking cancer cell adhesion (2010)
  • 著者名/発表者名: Mino K, Ozaki M, Nakanishi K, Haga S, Sato M, Kina M, Takahashi M, Takahashi N, Kataoka A, Yanagihara K, Ochiya T, Kamiyama T, Umezawa K, Todo S
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 102(5) ページ: 1052-1058
  • 査読あり
• [雑誌論文] p66Shc plays a pivotal role in impaired liver regeneration in aged mice by a redox-dependent mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Naoki Morita, Kaikobad Irani, Masato Fujiyoshi, Tetsuya Ogino, Michitaka Ozaki
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 90 ページ: 1718-1726
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo far-red luminescence imaging of a biomarker based on BRET from Cypridina bioluminescence to an organic dye (2009)
  • 著者名/発表者名: Chun Wu, Kazuhiro Mino, Hidetoshi Akimoto, Makiko Kawabata, KojiNakamura, Michitaka Ozaki, Yoshihiro Ohmiya
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 106(37) ページ: 15599-15603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic Ischemia Induced Immediate Oxidative Stress after Reperfusion and Determined the Severity of the Reperfusion-induced Damage (2009)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, S. James Remington, Naoki Morita, Keita Terui, and Michitaka Ozaki
  • 雑誌名: Antioxidants & Redox Signaling 巻: 11 ページ: 2563-2572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of c-Jun N-terminal kinase is essential for oxidative stress-induced Jurkat cell apoptosis by monochloramine (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogino T, Ozaki M, Hosako M, Omori M, Okada S, Matsukawa A
  • 雑誌名: Leukemia Research 巻: 33(1) ページ: 151-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo bioluminescence imaging of bone marrow-derived cells in brain inflammation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Akimoto, Hyuck Joon Kwon, Michitaka Ozaki, Kazunori Yasuda, Ken-ichi Honma, Yoshihiro Ohmiya
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 380 ページ: 844-849
  • 査読あり
• [雑誌論文] The survival pathwaysphosphatidylinositol-3 kinase(PI3-K)/phosphoinositide-dependent protein kinase 1 (PDK1)/Akt modulate liver regeneration through hepatocyte size rather than proliferation (2009)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Michitaka Ozaki, HiroshiInoue, Yasuo Okamoto, Wataru Ogawa, Kiyoshi Takeda, Shizuo Akira, Satoru Todo
  • 雑誌名: Hepatology 巻: 49 ページ: 204-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光る生物の応用研究最前線-光イメージングでストレスを診る (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝
  • 雑誌名: ビオフィリア 巻: Vol.5 No.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preventing hypoxia/reoxygenation damage to hepatocytes by p66SHC ablation : up-regulation of anti-oxidant and anti-apoptotic proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Keita Terui, Moto Fukai, YukoOikawa, Kaikobad Irani, Hiroyuki Furukawa, Satoru Todo, Michitaka Ozaki.
  • 雑誌名: Journal of Hepatology 巻: 48 ページ: 422-432
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞・臓器機能の生体イメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗、尾崎倫孝
  • 雑誌名: Organ Biology 巻: 15(4) ページ: 369-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Methods of Detecting the Target Molecule in immunohistology using a Bioluminescence Probe
  • 著者名/発表者名: Chun Wu, Ke-Yong Wang, Xin Guo, Masanori Sato, Michitaka Ozaki, Shyohei Shimajiri, Yoshihiro Ohmiya, Yasuyuki Sasaguri
  • 雑誌名: Luminescence : The Journal of Biological and Chemical Luminescence 巻: (in press)
• [学会発表] Molecular analysis of liver regeneration in mouse : roles of cell proliferation and growth (2011)
  • 著者名/発表者名: MichitakaOzaki, SanaeHaga, HiroshiInoue, Wataru Ogawa
  • 学会等名: MBSJ2011第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] Analysis of different cellular responses of cells in hyperglycemic condition or steatotic hepatocytes- a simulated study of stress response in metabolic syndrome (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Takeaki Ozawa, Takako Aoyama, Naoki Morita, S.James Remington, RiichiroAbe, Michitaka Ozaki
  • 学会等名: MBSJ2011第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] 生体イメージング法による細胞・臓器のリアルタイム評価法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝
  • 学会等名: 第38回日本臓器保存生物医学会学術集会
  • 発表場所: 江陽グランドホテル(仙台)
  • 年月日: 20111125-26
• [学会発表] Age-associated p66Shcinduced redox-dependent liver damage and impaired regeneration after hepatectomy in aged mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki, Sanae Haga, KaikobadIrani, NaokiMorita, Yoshimi Kaneshima, Takeaki Ozawa
  • 学会等名: 62th Annual meeting of AASLD
  • 発表場所: Moscone West Convention Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 20111104-08
• [学会発表] 脂肪肝におけるFas過剰発現および細胞内酸化的ストレスによる肝再生不全の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗,森田直樹,青山貴子,小澤岳昌,Remington S. James,阿部理一郎,尾崎倫孝
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Bio-imaging of Surgical Stresses-Dynamic Analyses of Liver Oxidative Stress and Damage (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ozaki, S. Haga, T. Ozawa, N. Morita, Y.Kaneshima, J. Remington
  • 学会等名: 5^<TH> European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering Bdapest Congress & World Trade Center
  • 発表場所: Bdapest, Hungary
  • 年月日: 20110914-18
• [学会発表] Collagen Vitrigel Sheet as a Novel Drug Delivery Bio-material (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Toshiaki Takezawa,TakeakiOzawa,James Remington, Naoki Morita andMichitaka Ozaki
  • 学会等名: 5^<TH> European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering Budapest Congress & World Trade Center
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 20110914-18
• [学会発表] 脂肪肝における肝再生不全機序の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗、森田直樹、小澤岳昌、レミントンジェームズ、尾崎倫孝
  • 学会等名: 第18回肝細胞研究会
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス
  • 年月日: 20110624-25
• [学会発表] 種々の病態における肝再生の分子制御機構の解析(細胞増殖・細胞成長・細胞死の観点から) (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、森田直樹、金島由実、James Remington、小澤岳昌、井上啓、松本道宏
  • 学会等名: 第18回肝細胞研究会
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス
  • 年月日: 20110624-25
• [学会発表] 外科治療による肝細胞ストレスと障害・再生への影響(生体イメージング法をもちいた動的解析) (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、森田直樹、青山貴子、金島由実、Kaikobad Irani、James Remington
  • 学会等名: 第18回細胞研究会
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス
  • 年月日: 20110624-25
• [学会発表] Oxidative stress-mediated liver damage and impaired liver regeneration in partial hepatectomy model of fatty mouse (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Naoki Morita, Takeaki Ozawa,Remington S. James, Michitaka Ozaki
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 重水を付加した新規保存液と光プローブによる臓器・細胞評価・治療法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝
  • 学会等名: 第37回日本臓器保存生物医学会学術集会
  • 発表場所: 新潟グランドホテル
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] A novel NF-κB inhibitor DHMEQ sensitized pancreatic cancer cells to gemcitabine treatment in vitro and in a mouse model (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤正法、尾崎倫孝、中西一彰、渡邉俊之、永生高広、馬場基、藤好真人、芳賀早苗、三野和宏、梅澤一夫、近江谷克裕、神山俊哉、藤堂省
  • 学会等名: 第69回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Hepatic ischemia induced immediate oxidative stress after reperfusion and determined the severity of the reperfusion-induced damage. in vivo dynamic analysis of liver oxidative stress and damage (2009)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, S. James Remington, Takeaki Ozawa, Naoki Morita, Keita Terui, Michitaka Ozaki
  • 学会等名: 60th Annual meeting of AASLD
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20091030-1103
• [学会発表] A novel NF-κB in hibitor DHMEQ suppressed peritoneal dissemination of pancreatic cancer in mouse xenograftmodel (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Sato, M. Ozaki, K. Nakanishi, T.Watanabe, S. Haga, K. Mino, H. Yokoo, K.Umezawa, Y. Ohmiya, T. Kamiyama, S.Todo
  • 学会等名: ECCO 15/ESMO 34Multidisciplinary Congress
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 20090920-24
• [学会発表] A novel NF-κB inhibitor DHMEQ could suppress peritoneal dissemination of gastric cancer by anti-tumor/-adhesive effects in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Mino, Kazuaki Nakanishi, SanaeHaga, Masanori Sato, Masaya Kina, HidekiYokoo, Toshiya Kamiyama, KazuoUmezawa, Michitaka Ozaki, Satoru Todo
  • 学会等名: ECCO 15/ESMO 34Multidisciplinary Congress
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 20090920-24
• [学会発表] #1 molecular mechanism of liver injury, protection and regeneration, #2 bio-imaging of molecular functions and tumor by opticprobes (2009)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki
  • 学会等名: Japan-Denmark Joint Workshop on Molecular Cancer Research
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20090119-20
• [学会発表] Dynamic analysis of surgical liver stress with newly developed optical probes (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗,小澤岳昌,S. James Remington,森田直樹,尾崎倫孝
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Bio-imagimg of Surgical Stress dynamic analysis of liver oxidative stress and damage (2009)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki, Sanae Haga, Takeaki Ozawa, S. James Remington, NaokiMorita, Yoshihiro Ohmiya
  • 学会等名: Molecular Imaging for Systems Biology Okazaki
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] PI3-K/PDK1/Akt pathway is crucial in liver regeneration through hepatocyte cell growth (2009)
  • 著者名/発表者名: Sanae Haga, Hiroshi Inoue, Yasuo Okamoto, Wataru Ogawa, Keita Terui, MichitakaOzaki
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 光プローブをもちいた虚血/再灌流時肝酸化ストレスと傷害の生体イメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 芳賀早苗、小澤岳昌、James Remington、森田直樹、藤堂省、尾崎倫孝
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] 虚血・再灌流障害抑制:最近のトピックス (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、及川優子、岩垣博己、深井原、藤堂省、小川渉、井上啓、小澤岳昌
  • 学会等名: 第35回日本臓器保存生物医学会総会
  • 発表場所: 六本木アカデミーヒルズ
  • 年月日: 20081123-24
• [学会発表] 生体光イメージング法による臓器移植の新たな展開-分子機能イメージングによるグラフト機能評価・予後予測の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾崎倫孝、芳賀早苗、及川優子、三野和宏、森田直樹、藤堂省、近江谷克裕、小澤岳昌、James Remington
  • 学会等名: 第35回日本臓器保存生物医学会総会
  • 発表場所: 六本木アカデミーヒルズ
  • 年月日: 20081123-24
• [学会発表] Non-invasive real time monitoring of oxidative stress and damage by newly developed optical probes in mouse liver ischemia/reperfusion (2008)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Ozaki, Sanae Haga, S.James Remington, Takeaki Ozawa, Yuko Oikawa, Satoru Todo.
  • 学会等名: AASLD annual meeting
  • 発表場所: San Fransisco
  • 年月日: 20081101-04
• [図書] 移植のための臓器摘出と保存 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深井原、尾崎倫孝
  • 総ページ数: 11-20
  • 出版者: シュプリンガー・ジャパン
• [備考] サイエンスZERO「生体の機能を照らし出せ～光イメージング～」(NHK教育)2009.2.15