アポトーシス細胞を模倣した抗炎症スマート粒子の設計と新たな急性疾患治療法の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23650295
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 荏原 充宏 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (10452393)
• 研究分担者: 青柳 隆夫 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (40277132) ; 齋藤 充弘 大阪大学, 医学部附属病院, 講師 (20448038)
• キーワード: 炎症細胞 / スマートポリマー / アポトーシス

研究概要

細胞はアポトーシスを起こすと、細胞膜に内在するホスファチジルセリンというリン脂質を細胞外部へ露出し、免疫細胞に速やかに貪食、処理されることが知られている。従来、ホスファチジルセリンを認識した免疫細胞はアポトーシス細胞を貪食するのみであるとされてきたが、ホスファチジルセリンを認識した免疫細胞がサイトカイン産生パターンを変更し、周囲の炎症的な環境を抑制することが近年明らかとなってきた。そこで本研究では、アポトーシス細胞の特異的な膜表面構造を模倣した抗炎症活性を有する材料の創出を目的として、ホスファチジルセリンの機能性部位であるホスホリルセリン基(PS 基)を有する高分子材料の作製を試みた。合成した高分子の物性評価を行ったところ、相転移温度は37～40℃付近に有することがわかった。この高分子をマクロファージに添加したところ、炎症性サイトカインの産生を抑制できることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Temperature-responsive poly(e-caprolactone) cell culture platform with reversibly tunable nano-roughness and elasticity for control of myoblast morphology (2014)
  • 著者名/発表者名: K . Uto, M . Ebara, T. Aoyagi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Science 巻: 15 ページ: 1511-1524
  • DOI: 10.3390/ijms15011511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hippo Pathway Effectors Control Cardiac Progenitor Cell Fate by Acting as Dynamic Sensors of Substrate Mechanics and Nanostructure (2014)
  • 著者名/発表者名: Diogo Mosqueira, Stefania Pagliari, Koichiro Uto, Mitsuhiro Ebara, Sara Romanazzo, Carmen Escobedo-Lucea , Jun Nakanishi, Akiyoshi Taniguchi, Ornella Franzese, Paolo Di Nardo, Marie José Goumans, Enrico Traversa , Perpetua Pinto-do-Ó, Takao Aoyagi, and Giancarlo Forte
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 ページ: 2033-2047
  • DOI: 10.1021/nn4058984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Smart Nanogels that Respond to Physiologically Relevant pH Values and Temperatures (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Omura, Mitsuhiro Ebara, James J. Lai, Xiangchun Yin, Allan S. Hoffman, and Patrick S. Stayton
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 14 ページ: 2557-2562
  • DOI: 10.1166/jnn.2014.8551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-decoration of Hemagglutinating Virus of Japan Envelope (HVJ-E) Using Layer-by-Layer Assembly Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Takaharu Okada, Koichiro Uto, Masao Sasai, Chun Man Lee, Mitsuhiro Ebara, Takao Aoyagi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 ページ: 7384-7392
  • DOI: 10.1021/la304572s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of FITC-doped silica nanoparticles and study of their cellular uptake in the presence of lectins (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kotsuchibashia, Yiyao Zhang, Marya Ahmed, Mitsuhiro Ebara, Takao Aoyagi, Ravin Narain
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research: Part A 巻: 101A ページ: 2090-2096
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34498
  • 査読あり
• [学会発表] スマートポリマーを用いた途上国医療への取り組み (2014)
  • 著者名/発表者名: 荏原充宏
  • 学会等名: 第18回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 20140123-20140124
  • 招待講演
• [学会発表] 温熱療法と化学療法を同時に実現する温度応答性ナノファイバーメッシュの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荏原 充宏, Young-Jin Kim, 青柳隆夫
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20131125-20131126
• [学会発表] Synthesis and Characterization of Apoptotic Cell Membrane-mimetic Materials Using Phosphoryl Serine (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Nakagawa, Atsuhiro Saito, Mitsuhiro Ebara, Takao Aoyagi
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20131125-20131126
• [学会発表] 生体温度およびpHに応答するナノゲルの作製と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大村朋幸, 荏原充宏, Allan S. Hoffman, Patrick S. Stayton
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20131125-20131126
• [学会発表] Smart on-off switchable surfaces with carbohydrate residues for selective adhesion and collection of cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Ebara
  • 学会等名: 246th ACS National Meeting and Exposition
  • 発表場所: Indianapolis, USA
  • 年月日: 20130908-20130912
  • 招待講演
• [図書] Chapter 14 Cell-Based Bioconjugates.” Chemistry of Bioconjugates: Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications, Edited by R. Narain (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Ebara
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Wiley
• [図書] Chapter 12 Silica Nanoparticle Bioconjugates.” Chemistry of Bioconjugates: Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications, Edited by R. Narain (2014)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kotsuchibashi, Mitsuhiro Ebara, Ravin Narain
  • 総ページ数: 17
  • 出版者: Wiley
• [図書] “貼るがん治療”～抗がん活性を有するナノファイバーメッシュの開発～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 荏原充宏
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: Nonwoven Review
• [図書] 生分解性プラスチックを活用した形状記憶高分子の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荏原充宏
  • 総ページ数: ４
  • 出版者: 月刊Polyfile
• [図書] 免疫反応を制御可能な未来型バイオマテリアルの設計―Immunobioengineering (2013)
  • 著者名/発表者名: 荏原充宏, 齋藤充弘
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Drug Delivery System
• [産業財産権] 細胞間情報伝達分子産生信号誘発機能高分子及びその合成方法 (2013)
  • 発明者名: 荏原充宏, 青柳隆夫
  • 権利者名: 物質材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-236845
  • 出願年月日: 2013-11-15
• [産業財産権] 癌細胞吸着膜、癌細胞吸着デバイス、癌細胞吸着デバイスの作成方法及び癌細胞除去装置 (2013)
  • 発明者名: 青柳隆夫、荏原充宏
  • 権利者名: （独）物質・材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-175387
  • 出願年月日: 2013-08-27