酸化ストレスに応答し・機能するバイオマテリアルプラットフォームの設計の設計

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21240050
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 長崎 幸夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90198309)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 酸化ストレス / 活性酸素 / 安定ラジカル / RNP / 脳梗塞再灌流 / 血液適合性 / 透析

研究概要

本研究では、前述した目的を達成するために、第三年度までに得られている知見をベースに新たな材料設計、メカニズム解析等を進め、本研究の目的を達成する。1.新しい抗酸化ストレス材料の設計①：これまで作成してきたニトロキシド含有ナノ粒子(RNP)にシリカナノ粒子を封じ込めたsiRNPの設計を行った。2.新しい抗酸化ストレス材料の設計②：これまでの親疎水型ブロック共重合体によるナノ粒子をさらに展開し、ABA型ブロック共重合体によるナノ粒子の設計を進め、ニトロキシド封入型フラワーミセルの作製を行う。具体的にはニトロキシドラジカルを有するポリアミン-b-PEG-ポリアミンとポリアニオンでフラワーミセルの設計を進めた。3.腹膜透析液の開発：腹膜透析は血液透析に比べて社会復帰するためのハードルが低いだけでなく、心臓負担や残腎機能保持に有利であるものの、長期にわたる治療により予後不良な被嚢性腹膜硬化症を併発するという大きな問題がある。上記で設計したsiRNPは触媒的に活性酸素を消去するだけでなく、シリカによる不要物の吸着も期待できるため、腹膜に対する酸化ストレスの低減と吸着能の向上を実証した。4.創傷治療剤の開発：フラワーミセルの組成を制御し、室温前後でゲル化挙動を観察する。ポリイオンコンプレックスの相転移は極めて鋭敏であるため、局所炎症低減をマウスカラギーナンモデルを離礁して検討し、高い効果を実証した。5.抗酸化ストレスナノ粒子が癌に与える影響の解明：前年度見いだしたRNPの抗がん剤へのアジュバント活性の原因を追究した。特に炎症性転写因子Nf−κBの核内移行を抑制していることを確認した。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced intracellular drug delivery of pH-sensitive doxorubicin/poly(ethylene glycol)-block-poly(4-vinylbenzylphosphonate) nanoparticles in multi-drug resistant human epidermoid KB carcinoma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Biomaterials Science 巻: 1 ページ: 361-367
  • DOI: DOI:10.1039/C2BM00156J
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile solid-phase synthesis of a highly stable poly(ethylene glycol)-oligonucleotide conjugate (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: 1 ページ: 529-535
  • DOI: DOI:10.1039/C2TB00031H
  • 査読あり
• [雑誌論文] The glycolytic enzymes PGK1 and PKM2 as novel transcriptional targets of PPAR gamma in breast cancer pathophysiology (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Journal of Drug Targeting 巻: 21 ページ: 161-174
  • DOI: DOI: 10.3109/1061186X.2012.736998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Biocompatible Nanoreactor for Silica/Gold Hybrid Nanoparticles Preparation (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 巻: 102 ページ: 778-782
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.09.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different mechanisms of action of poly(ethylene glycol) and arginine on thermal inactivation of lysozyme and ribonuclease A (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Biotechnology & Bioengineering 巻: 109 ページ: 2453-2552
  • DOI: doi: 10.1002/bit.24531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a high-performance immunolatex based on "soft landing" antibody immobilization mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Colloid and Surface B: Biointreface 巻: 99 ページ: 45-52
  • DOI: DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.09.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron Neutron Capture Therapy Assisted by Boron-conjugated Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 44 ページ: 522-530
  • DOI: doi:10.1038/pj.2012.30
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1.Design and preparation of a nanoprobe for imaging inflammation sites (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Biointerphase 巻: 7 ページ: 1-7
  • DOI: DOI: 10.1007/s13758-011-0007-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Block Ionomer Complexes of PEG-block-poly(4-vinylbenzylphosphonate) and Cationic Surfactants as Highly Stable, pH Responsive Drug Delivery System (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Journal of Controlled Release 巻: 160 ページ: 486-494
  • DOI: DOI:10.1016/j.jconrel.2012.04.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term survival and functional maintenance of hepatocytes by using a microfabricated cell array (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Colloid and Surface, B, Biointerface 巻: 97 ページ: 97-100
  • DOI: doi: 10.1016/j.colsurfb.2012.04.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Complementary Polymer Pair System: Switching for Enzyme Activity by PEGylated Polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28 ページ: 4334-4338
  • DOI: doi: 10.1021/la2043312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pharmacokinetic Study and In Vivo Cancer Boron Neutron Capture Therapy Based on Core-Polymerized and Boron-Conjugated Micelles (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 33 ページ: 3568-3577
  • DOI: DOI:10.1016/j.biomaterials.2012.01.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] High PEGylation Efficiency of Pentaethylenehexamine-end Poly(ethyleneglycol) (mPEG-N6) for Active-ester Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: Colloid and Surface B: Biointerface 巻: 92 ページ: 25-29
  • DOI: doi: 10.1016/j.colsurfb.2011.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体適合性ポリエチレングリコール表面の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: 高分子 巻: 61 ページ: 77-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Orally Administered Redox Nanoparticle that Accumlates in the Colonic Mucosa and Reduces Colitis in Mice
  • 著者名/発表者名: Long Binh Vong, Tsutomu Tomita, Toru Yoshitomi, Hirofumi Matsui, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: Vol.143, No.4 ページ: 1027-1036
  • DOI: doi:10.1053/j.gastro.2012.06.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redox Nanoparticle Treatment Protects Against Neurological Deficit in Focused Ultrasound-Induced Intracerebral Hemorrhage
  • 著者名/発表者名: Pennapa Chonpathompikunlert, Ching-Hsiang Fan, Yuki Ozaki, Toru Yoshitomi, Chih-Kuang Yeh, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: Vol. 7, No. 7 ページ: 1029-1043
  • DOI: doi:10.2217/nnm.12.2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependence of Swelling Behavior of pH-responsive PEG-modified Nanogel on Cross-link Density
  • 著者名/発表者名: Goshu Tamura, Yuya Shinohara, Atushi Tamura, Yusuke Sanada, Motoi Oishi, Isamu Akiba, Yukio Nagasaki, Kazuo Sakurai, and Yoshiyuki Amemiya
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: Vol.44, No.3 ページ: 240-244
  • DOI: doi:10.1038/pj.2011.123
  • 査読あり
• [雑誌論文] PEGylation Technology in Nanomedicine
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Advances in Polymer Science 巻: Volume 247 ページ: 115-140
  • DOI: doi:10.1007/12_2011_154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of a blood-compatible surface: a novel strategy for suppressing blood activation and coagulation using nitroxide radical-containing polymer with reactive oxygen species scavenging activity
  • 著者名/発表者名: Toru Yoshitomi, Yu Yamaguchi, Akihiko Kikuchi, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 8 ページ: 1323-1329
  • DOI: DOI:10.1016/j.actbio.2011.11.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitroxide radicals and nanoparticles: A partnership for nanomedicine radical delivery
  • 著者名/発表者名: Yukio Nagasaki, Nitroxide radicals and nanoparticles
  • 雑誌名: Therapeutic Delivery 巻: 3(2) ページ: 1-15
  • DOI: doi:10.4155/tde.11.153
  • 査読あり
• [学会発表] Novel Redox Injectable Gel for Local Inflammation
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 学会等名: New Innovations in Polymers And (bio)Materials(NIPAM-80)（招待講演）
  • 発表場所: Ka'anapali, Maui, Hawaii, USA
  • 招待講演
• [図書] ガドリニウムフラーレンによる中性子捕捉療法、2013ナノカーボン技術大全 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Electric Journal
• [図書] ナノゲルによるピンポイント治療・診断システムへの展開、先端バイオマテリアルハンドブック (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] ナノ粒子アシスト型がん化学療法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 公益財団法人大阪癌研究会