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2009 年度 実績報告書

一分子DDSイメージングによる腫瘍滞留性ナノ粒子の新規開発

研究課題

研究課題/領域番号 20310067
研究機関東北大学

研究代表者

大内 憲明  東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90203710)

研究分担者 粕谷 厚生  東北大学, 国際高等研究教育機構, 客員教授 (10005986)
武田 元博  東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (10333808)
河合 賢朗  東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (80513530)
甘利 正和  東北大学, 病院, 講師 (50400312)
キーワード高分子ミセル / DDS / 一粒子イメージング / ブロック共重合体 / EPR / 量子ドット
研究概要

抗がん剤内包高分子ミセルは,今後のがん治療において有望な腫瘍滞留性ナノ粒子の一つである。しかあし現存する各種抗がん剤内包高分子ミセルの詳細な腫瘍内および体内動態は明らかにされていない。従ってミセルの腫瘍細胞内外での動態を生体内で観察することでdrug delivery system(DDS)の問題点を明らかにし,より標的細胞への特異性の高い高分子ミセルを設計することを研究の目的としている。
本研究では、これまで確立した蛍光ナノ粒子を1粒子レベルで生体内を観察する技術を利用し、がん治療において腫瘍特異的DDSを実現するにあたりenhanced permeability and retention(EPR)効果を利用しうる粒子の大きさを一分子レベルで検討、腫瘍間質、血管近傍と細胞間とでは粒径によって動態が大きく異なることが分かった(Breast Cancer Res.2009)。また、我々は転移がん細胞の運動機能計測の為、乳がんのがん転移能活性化膜蛋白質に注目し、細胞運動に関連するヒト型膜蛋白質の特異的な配列を認識するモノクローナル抗体を独自に作製、この抗体と量子ドットを架橋したプローブが細胞膜上の膜蛋白質を特異的に蛍光ラベルできることを明らかにした(J.Biol.Chem., 2010)。
さらに高分子ミセルの生体内での挙動を可視化するため退色しにくい蛍光物質である量子ドットを高分子ミセルに内包させる技術を確立、直径60nm前後で二つの異なる蛍光波長を兼ね備えた高分子ミセルが作成できたことを確認した。これらをin vitroの腫瘍細胞に投与しイメージングを行ったところ、投与後早期に腫瘍細胞表面に付着後、数時間後に抗がん剤が細胞内に移動することを確認した。またこのブロック共重合体は抗がん剤の移動後に細胞に取り込まれることが確認された。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Size-selective growth and stabilization of small CdSe nanoparticles in a queous solution.2010

    • 著者名/発表者名
      Park YS, Dmytruk A, Dmitruk I, Kasuya A, Takeda M, Ohuchi N, Okamoto Y, Kaji N, Tokeshi M, Baba Y
    • 雑誌名

      ACS Nano 26

      ページ: 121-128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo nano-imaging of membrane dynamics in metastatic tumor cells using quantum dots.2010

    • 著者名/発表者名
      Gonda K, Watanabe TM, Ohuchi N, Higuchi H.
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 285

      ページ: 2750-2757

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of different sized solid state nanocrystals as tracers for a drug delivery system in the interstitium of a human tumor xenograft.2009

    • 著者名/発表者名
      Kawai M, Higuchi H, Takeda M, Kobayashi Y, Ohuchi N
    • 雑誌名

      Breast Cancer Research 11

      ページ: R43

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      武田元博, 権田幸祐, 大内憲明
    • 雑誌名

      医学のあゆみ「【ナノ粒子メディスン】ナノテクノロジーと乳腺外科」(医歯薬出版(株))

      ページ: 507-511

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      武田元博, 権田幸祐, 大内憲明
    • 雑誌名

      乳癌 テーラーメード治療の理論と実践「ナノDDSと乳癌標的治療」(金原出版)

      ページ: 83-90

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      権田幸祐, 武田元博, 大内憲明
    • 雑誌名

      ナノ医療のためのin vivoナノイメージング。現代化学11月号(東京化学同人)

      ページ: 49-54

  • [学会発表] Research for Cancer Cell Imaging and Therapy based on Nano-biotechnology.2010

    • 著者名/発表者名
      Ohuchi N, Gonda K, Takeda M.
    • 学会等名
      Tohoku GCOE-MIT SMART Program Workshop
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      20100111-20100112
  • [学会発表] Nano-imaging of Cancer Metastasis with a Novel Antibody-based Therapeutic Agent.2010

    • 著者名/発表者名
      Gonda K, Miyashita M, Ohuchi N, Takeda M.
    • 学会等名
      Tohoku GCOE-MIT SMART Program Workshop
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      20100111-20100112
  • [学会発表] In vivo real-time tracking of single polymeric micelle for DDS Visualization2009

    • 著者名/発表者名
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • 学会等名
      3^<rd> EAST Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering
    • 発表場所
      National University of Singapore, Singapore
    • 年月日
      20091221-20091222
  • [学会発表] Development of novel antibody-based therapeutic agents targeting cancer metastasis.2009

    • 著者名/発表者名
      Gonda K, Miyashita M, Watanabe T.M., Takeda M, Higuchi K, Ohuchi N.
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • 発表場所
      Okazaki.
    • 年月日
      20091104-20091106
  • [学会発表] Imaging of single motor molecules in living cells and mice with nanometer precision.2009

    • 著者名/発表者名
      Higuchi H, Ohuchi N.
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • 発表場所
      Okazaki.
    • 年月日
      20091104-20091106
  • [学会発表] Interdisciplinaly research for nano-biomedicine in Tohoku University. 3rd Intemational Symposium on Nanomedicine.2009

    • 著者名/発表者名
      Takeda M, Yamaguchi T, Ohuchi N.
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • 発表場所
      Okazaki.
    • 年月日
      20091104-20091106
  • [学会発表] In vivo real-time tracking of polymeric micelles for DDS visualization.2009

    • 著者名/発表者名
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • 発表場所
      Okazaki.
    • 年月日
      20091104-20091106
  • [学会発表] 分子イメージングIn vivoナノイメージングで解き明かすがん転移とDDSの仕組み2009

    • 著者名/発表者名
      権田幸祐、渡邉朋信、河合賢朗、武田元博、樋口秀男、大内憲明
    • 学会等名
      第25回日本DDS学会学術集会 ワークショップ「分子イメージング」
    • 発表場所
      東京ドームホテル
    • 年月日
      20090703-20090704
  • [学会発表] がん治療に向けたナノバイオ研究最前線2009

    • 著者名/発表者名
      大内憲明
    • 学会等名
      第8回国際バイオEXPO特別講演
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      20090701-20090703
  • [学会発表] 蛍光1分子計測による薬物動態イメージング2009

    • 著者名/発表者名
      武田元博, 権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明
    • 学会等名
      第48回日本生体医工学会オーガナィズドセッション「ナノキャリアーと物理エネルギーを融合したハイブリッド標的化・診断」
    • 発表場所
      東京都江戸川区(タワーホール船堀)
    • 年月日
      20090423-20090425
  • [学会発表] ナノ・バイオテクノロジーによる乳がんの1分子イメージング・DDSと大規模臨床試験2009

    • 著者名/発表者名
      大内憲明
    • 学会等名
      第4回低侵襲医療機器実現化フォーラム主催:(財)医療機器センター研究開発部
    • 発表場所
      東京慈恵医大
    • 年月日
      2009-11-24
  • [学会発表] 乳がんのナノ標的イメージングと薬物動態・腫瘍機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      武田元博, 権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明
    • 学会等名
      第31回日本バイオマテリアル学会シンポジウム6「生体イメージングとターゲティング」
    • 発表場所
      京都府民総合交流プラザ
    • 年月日
      2009-11-17
  • [学会発表] In vivo imaging of membrane dynamics in metastatic tumor cells using quantum dots.2009

    • 著者名/発表者名
      権田幸祐, 武田元博, 樋口秀男,大内憲明
    • 学会等名
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2009-10-03
  • [学会発表] Diagnosis of cancer by detecting the chemiluminescence of hematoporphyrins in peripheral blood lymphocyes2009

    • 著者名/発表者名
      Takeda M, Kohno M, Amari M, Nakajima M, Ishida T, Ohuchi N.
    • 学会等名
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2009-10-02
  • [学会発表] In vivo real-time tracking of single polymeric micelle for DDS dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • 学会等名
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2009-10-01
  • [学会発表] In vivo imaging of cancer metastasis with quantum dots.2009

    • 著者名/発表者名
      Gonda K, Watanabe T.M, Takeda M, Ohuchi N, Higuchi H.
    • 学会等名
      International Symposium organized by JST & IFReC "Frontier Immuno-Imaging
    • 発表場所
      Osaka University.
    • 年月日
      2009-05-11
  • [学会発表] 生体ナノ計測で解き明かすがん転移メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      権田幸祐、渡邉朋信、武田元博、樋口秀男、大内憲明
    • 学会等名
      ナノ学会第7回大会
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス(浅野地区) 武田ホール
    • 年月日
      2009-05-10
  • [産業財産権] 輸入リンパ管流入部検出方法及び特定細胞同定方法2009

    • 発明者名
      日景允
    • 権利者名
      日景允、権田幸祐、武田元博、亀井尚、大内憲明、郷田秀樹、中野寧
    • 産業財産権番号
      特願2009-152781
    • 出願年月日
      2009-06-26
  • [産業財産権] がん細胞運動およびがん細胞浸潤抑制剤2009

    • 発明者名
      権田幸祐
    • 権利者名
      権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明, 武田元博
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2009/055479(JST支援海外出願)
    • 出願年月日
      2009-03-19
    • 外国

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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