腫瘍集積型光触媒ナノ粒子の創製と超音波力学的がん治療

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300177
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 清水 宣明 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (50019634)
• 研究分担者: 仁宮 一章 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (10379125) ; 黒田 俊一 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (60263406) ; 松本 邦夫 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (90201780)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 二酸化チタン / 超音波触媒 / OHラジカル / ナノ粒子 / がん治療 / 機能性粒子 / 標的化 / DNAアプタマー

研究概要

がん細胞を特異的に認識・結合する生体分子(DNAアプタマー、アビジン)とポリアクリル酸を固定化した溶液分散型二酸化チタン(TiO2)ナノ粒子を作製した。TiO2に超音波を照射することにより生成するOHラジカルの培養がん細胞に対する細胞傷害効果を検討した。その結果、がん細胞がOHラジカルなどの化学種の強力な酸化作用により有意に損傷を受け、アポトーシスを誘導し細胞死に至ることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Cell-SELEX based selection and characterization of DNA aptamer recognizing human hepato- carcinoma (2013)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, K., Kaneda, K., Kawashima, S., Miyachi, Y., Ogino, C., Shimizu, N.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett 巻: 23(6) ページ: 1797-1802
  • 査読あり
• [雑誌論文] CellSELEX法を用いたヒト乳腺がん細胞に対するDNAアプタマーの選抜 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉 和希,仁宮 一章,清水 宣明
  • 雑誌名: 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成23年度年報 ページ: 97-100
• [雑誌論文] 酸化チタン表面での超音波力学的OHラジカル生成と複合周波数の促進効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野田 恭平,仁宮 一章,清水 宣明
  • 雑誌名: 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成23年度年報 ページ: 101-104
• [雑誌論文] Targeted sonodynamic therapy using protein-modified TiO_2 nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, K., Ogino, C., Oshima, S., Sonoke, S., Kuroda, S., Shimizu, N.
  • 雑誌名: Ultrason. Sonochem. 巻: 19(3) ページ: 607-614
  • 査読あり
• [雑誌論文] TiO_2 ナノ粒子と超音波触媒法を併用したがん治療法のin vitroおよびin vivo評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大島周平,仁宮一章,清水宣明
  • 雑誌名: 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成21 年度年報 ページ: 126-130
• [雑誌論文] 超音波刺激応答型リポソームを用いたドラッグデリバリーシステムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河端伸哉,仁宮一章,清水宣明
  • 雑誌名: 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成21年度年報 ページ: 116-120
• [雑誌論文] CellSELEX法を用いたヒト肝がん細胞に対するDNAアプタマーの選抜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金田 壱彦,仁宮 一章,清水 宣明
  • 雑誌名: 金沢大学環日本海域環境研究センター 平成21年度年報 ページ: 121-125
• [雑誌論文] Construction of protein-modified TiO_2 nanoparticles for use with ultrasound irradiation in a novel cell-injuring method (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogino, C., Shibata, N., Sasai, R., Takaki, K., Miyachi, Y., Kuroda, S.,Ninomiya, K., Shimizu, N.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 20(17) ページ: 5320-5325
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound-induced cell damage and membrane lipid peroxidation of Escherichia coli in the presence of non-woven TiO_2 fabrics (2010)
  • 著者名/発表者名: Rahman, M.M., Ninomiya, K., Ogino, C., Shimizu, N.
  • 雑誌名: Ultrason. Sonochem 巻: 17 ページ: 738-743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential uses of titanium dioxide in conjunction with ultrasound for improved bacterial disinfection (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, N., Ninomiya. K., Ogino, C., Rahman, M.M.
  • 雑誌名: Biochem. Eng. J 巻: 48 ページ: 416-423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced OH radical generation by dual-frequency ultrasound with TiO_2 nanoparticles: its application to targeted sonodynamictherapy
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, K., Noda, K., Ogino, C., Kuroda S., Shimizu, N.
  • 雑誌名: Ultrason. Sonochem. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic inactivation of Microcystis aeruginosa in the presence of TiO_2 particles
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, K.,Ogino, C., Kawabata, S., Maki, T., Hasegawa, H.,Shimizu, N.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Cell SELEX法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対するDNAアプタマーの評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川嶋聡、仁宮一章、荻野千秋、清水宣明
  • 学会等名: 日本生物工学会第64回大会
  • 発表場所: 神戸, 神戸国際会議場
  • 年月日: 20121023-26
• [学会発表] タンパク質修飾光触媒ナノ粒子による超音波力学がん治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水宣明、仁宮一章
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 福岡、福岡国際会議場
  • 年月日: 20120510-12
• [学会発表] Targeted sonodynamic therapy using proteinmodified TiO_2 nanoparticles, Proc. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, K., Oshima, S., Sonoke, S., Ogino, C., Kuroda, S., Shimizu, N.
  • 学会等名: the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochem. & The Int. Workshop on Adv.Sonochem
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Cell SELEX 法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対するDNAアプタマーの評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩倉和希、川嶋聡、仁宮一章、荻野千秋、清水宣明
  • 学会等名: 日本生物工学会第63回大会
  • 発表場所: 小金井, 東京農工大学 小金井キャンパス
  • 年月日: 20110926-28
• [学会発表] Cell-SELEX法によるがん細胞に対するDNA アプタマーの選抜とその特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁宮一章、川嶋聡、金田壱彦、荻野千秋、清水宣明
  • 学会等名: 化学工学会第76年回
  • 発表場所: 東京, 東京農工大学
  • 年月日: 20110322-24
• [学会発表] がん幹細胞を含む細胞集団に及ぼす超音波による殺傷効果の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁宮一章、前川幸、平尾敦、清水宣明
  • 学会等名: 化学工学会第76年回
  • 発表場所: 東京, 東京農工大学
  • 年月日: 20110322-24
• [学会発表] 分子標的ナノ粒子と超音波技術の医療応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水宣明
  • 学会等名: 第3回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京,慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] 分子標的ナノ粒子による超音波力学的がん治療 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水宣明
  • 学会等名: 第9回北陸ポストゲノム研究フォーラム- テクノロジー連携による創薬・医療新技術-
  • 発表場所: 金沢,金沢大学
  • 年月日: 2010-10-14
• [備考] 金沢大学大学院自然科学研究科 自然システム学専攻 バイオ工学コース
  • URL: http://biotech.w3.kanazawa-u.ac.jp/?page_id=22