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2011 年度 実施状況報告書

生体内FRET計測によるドラッグデリバリーシステムの系統的動態評価

研究課題

研究課題/領域番号 23790043
研究機関東京大学

研究代表者

松本 有  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任研究員 (80548553)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードドラッグデリバリー / 生体イメージング
研究概要

核酸内包DDSは血液中に豊富に存在する分解酵素から核酸を守り、安定に血中に滞留し、標的組織へ集積することが求められる。本研究ではin vivoでFRETを計測することにより、核酸の局在だけでなく凝縮・脱凝縮状態を観察・定量する。これにより今までに得られなかった生体内でのDDSの動態・状態に関する知見をDDSデザインに反映させることが可能となる。初年度は高速in vivo FRETを用いた核酸内包DDSの血中安定性・組織移行性の検討を行った。まず生体顕微鏡に単純な光学ミラーを数枚追加して最大4つの蛍光分離を可能にした。これまでのプラスミドDNA(pDNA)を用いた実績を踏まえ、当初はFluorescein標識siRNAとCy3標識siRNAを混ぜた上でDDSに内包させ同様の検出を行った。しかしながら蛍光強度が低く検出困難な事例が多発したため、Fluorescein/Cy3ペア、Cy3-Rhodamineペア、Cy3-Cy5ペア、Alexa488/Alexa547ペアなどを次々と検証した結果、in vivo用のFRETペアとして最終的にAlexa488/Alexa547ペアを、Donor:Acceptorの標識比率を1:1で使用すると比較的良い結果が得られることが判明した。このようにして血流などの速い動きでもFRET測定が可能であることを確認した。ひき続いて蛍光強度の比をFRETの指標として血中における核酸の凝縮状態を測定している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

核酸内包DDSは、標的細胞内における効率的な核酸分子の放出が求められる。つまり細胞室内でのsiRNA放出、核内でのpDNA放出である。細胞内・核内の評価を行うためには、GFPなどの蛍光タンパク質あるいはヘキストなどの試薬を用いて細胞や核を蛍光標識しなければならない。すなわちFRETペアに用いた2種類の蛍光標識以外に、他の蛍光が追加される。生体顕微鏡では最大4チャンネルの多色蛍光イメージングが可能だが、前述の如く単純な光学ミラーで分光するため各チャンネル間の漏れこみが問題となる。それぞれの蛍光を正確に分離するため、32チャンネルスペクトル検出器を用いる。演算処理によって細胞・核・FRETペアに用いた蛍光を分離し、生きたマウスの細胞内・核内における核酸の凝縮・脱凝縮を評価する。

次年度の研究費の使用計画

顕微鏡周囲の物品(マウス固定器具・ガラス器具・レンズ・パソコン・ストレージなど)の購入に活用する。多色高速撮影、あるいはスペクトル撮影を行うため、得られるデータ量が膨大である。1日の実験で100GBを超えることもしばしばである。経験上、6ヶ月の実験で4TBのハードディスクが埋まるため、その都度データストレージを増設する。平成24年度に追加を見込んでいる。現在使用しているデータ取得用パソコンは平成21年3月導入した当時の最新式であるにも関わらず、撮影中にデータ処理が追いつかず時々フリーズする。平成24年度に最新式のパソコンに取り替えて、本来ならば不要なはずの再実験の数を減らす。現有のパソコンはデータ取得後の解析用として活用する。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (20件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PEG-detachable cationic polyaspartamide derivatives bearing stearoyl moieties for systemic siRNA delivery toward subcutaneous BxPC3 pancreatic tumor2012

    • 著者名/発表者名
      H. J. Kim, M. Oba, F. Pittella, T. Nomoto, H. Cabral, Y. Matsumoto, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • 雑誌名

      J Drug Target

      巻: 20 ページ: 33-42

    • DOI

      10.3109/1061186X.2011.632010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micellization of cisplatin (NC-6004) reduces its ototoxicity in guinea pigs2012

    • 著者名/発表者名
      M. Baba, Y. Matsumoto, A. Kashio, H. Cabral, N. Nishiyama, K. Kataoka, T. Yamasoba
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 157 ページ: 112-117

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.07.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体内リアルタイム共焦点顕微鏡2011

    • 著者名/発表者名
      松本有, 野本貴大, 藤加珠子, 片岡一則
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 26 ページ: 535-539

  • [雑誌論文] Effect of polymer structure on micelles formed between siRNA and cationic block copolymer comprising thiols and amidines2011

    • 著者名/発表者名
      Christie, R. J., Miyata, K., Matsumoto, Y., Nomoto, T., Menasco, D., Lai, T. C., Pennisi, M., Osada, K., Fukushima, S., Nishiyama, N., Yamasaki, Y., Kataoka, K.
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 12 ページ: 3174-3185

    • DOI

      10.1021/bm2006714

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation of sub-100 nm polymeric micelles in poorly permeable tumours depends on size2011

    • 著者名/発表者名
      Cabral, H., Matsumoto, Y., Mizuno, K., Chen, Q., Murakami, M., Kimura, M., Terada, Y., Kano, M. R., Miyazono, K., Uesaka, M., Nishiyama, N., Kataoka, K.
    • 雑誌名

      Nature Nanotechnology

      巻: 6 ページ: 815-823

    • DOI

      10.1038/nnano.2011.166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下咽頭神経鞘腫の1例2011

    • 著者名/発表者名
      田中友佳子, 栗田宣彦, 松本有, 原田品子, 佐多由紀, 畑裕子, 小嶋康隆, 奥野妙子
    • 雑誌名

      耳鼻咽喉科・頭頚部外科

      巻: 83 ページ: 595-599

    • 査読あり
  • [学会発表] PEG-detachable polyaspartamide derivative block copolymer bearing stearoyl moieities for in vivo siRNA delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun Jin, M. Oba, F. Pittella, T. Nomoto, H. Cabral, Y. Matsumoto, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス、岡山県岡山市
    • 年月日
      2011.9.28-31
  • [学会発表] 21.Subcellular delivery of DACHPt by polymeric micelles overcomes oxaliplatin resistance in Human Colon Carcinoma2011

    • 著者名/発表者名
      Mami Murakami, Horacio Cabral, Yu Matsumoto, Shourong Wu, Takao Yamori, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      38th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Gaylord National Hotel and Convention Center, National Harbor, Maryland, USA
    • 年月日
      2011.7.30-8.3
  • [学会発表] 22.Quantitative Monitoring of Polyplexes and Polyplex Micelles in Bloodstream Using Intravital Real-time Confocal Laser Scanning Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomoto, Yu Matsumoto, Kanjiro Miyata, Makoto Oba, Shigeto Fukushima, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      38th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Gaylord National Hotel and Convention Center, National Harbor, Maryland, USA
    • 年月日
      2011.7.30-8.3
  • [学会発表] Characterization of PEG-detachable polyaspartamide derivative block catiomers bearing stearoyl moieties and its VEGF siRNA delivery toward Bxpc3 xenograft tumor2011

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun Jin, Makoto Oba, Frederico Pittella, Horacio Cabral, Takahiro Nomoto, Yu Matsumoto, Kanjiro Miyata, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      38th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Gaylord National Hotel and Convention Center, National Harbor, Maryland, USA
    • 年月日
      2011.7.30-8.3
  • [学会発表] 生体内リアルタイム共焦点顕微鏡を用いたDDS機能評価2011

    • 著者名/発表者名
      松本有, 野本貴大, カブラルオラシオ, 村上真美, 西山伸宏, 山崎裕一, 山岨達也, 片岡一則
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス, 東京都文京区
    • 年月日
      2011.6.9
  • [学会発表] シスプラチン内包高分子ミセルによる内耳障害軽減効果2011

    • 著者名/発表者名
      馬場美雪, 松本有, カブラルオラシオ, 西山伸宏, 片岡一則, 山岨達也
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス, 東京都文京区
    • 年月日
      2011.6.10
  • [学会発表] PEG-detachable polyaspartamide derivative block copolymer bearing stearoyl moieities for VEGF siRNA delivery toward pancreatic tumor2011

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun Jin, M. Oba, F. Pittella, T. Nomoto, H. Cabral, Y. Matsumoto, K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス, 東京都文京区
    • 年月日
      2011.6.10
  • [学会発表] シリカ被覆型核酸デリバリーキャリアの開発2011

    • 著者名/発表者名
      宮田完二郎, Noha Gouda, 須磨知也, 松本有, 大庭誠, 西山伸宏, 片岡一則
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス, 東京都文京区
    • 年月日
      2011.6.10
  • [学会発表] Clinical Course and Features of Fatal Intersititial Pneumonitis Induced by PEGylated Liposomal Doxorubicin (PLD) and Analysis of PLD-Induced Lung Injury Using Real-Time Intravital Microscope2011

    • 著者名/発表者名
      Yoko Matsumoto, Takahide Arimoto, Katsutoshi Oda, Kei Kawana, Tetsu Yano, Yuji Taketani, Yu Matsumoto, Takahiro Nomoto, Kazuko Toh, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 11th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      The Westin Maui Resort and Spa, Lahaina, Maui, Hawaii, USA
    • 年月日
      2011.12.19-20
  • [学会発表] Observation and Analysis of Radiation-Induced Vascular Permeability to Improve the Delivery of Polymeric Micelles by IVRTCLSM2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujisawa, Horacio Cabral, Takahiro Nomoto, Mitsuru Uesaka, Kazue Mizuno, Kazuko Toh, Yu Matsumoto, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 11th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      The Westin Maui Resort and Spa, Lahaina, Maui, Hawaii, USA
    • 年月日
      2011.12.19-20
  • [学会発表] Quantitative evaluation of dynamic states of polyplexes and polyplex micelles in blood stream using intravital real-time confocal laser scanning microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomoto, Yu Matsumoto, Kanjiro Miyata, Makoto Oba, Shigeto Fukushima, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 11th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      The Westin Maui Resort and Spa, Lahaina, Maui, Hawaii, USA
    • 年月日
      2011.12.19-20
  • [学会発表] Intravital Real-Time Confocal Laser Scanning Microscopy for In Situ Evaluation of Nanocarriers2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Matsumoto, Takahiro Nomoto, Kazuko Toh, Kanjiro Miyata, Horacio Cabral, R. James Christie, Yoko Matsumoto, Nobuhiro Nishiyama, Tatsuya Yamasoba, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      The 11th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      The Westin Maui Resort and Spa, Lahaina, Maui, Hawaii, USA
    • 年月日
      2011.12.18
  • [学会発表] ダイビングが誘因となった急性聴覚前庭障害の2症例2011

    • 著者名/発表者名
      畑裕子, 小嶋康隆, 松本有, 田中友佳子, 桑内麻也子, 馬場美雪, 奥野妙子, 池園哲朗
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.26
  • [学会発表] 中耳真珠腫進展度分類2010改訂案に基づいた真珠腫性中耳炎の手術成績の検討2011

    • 著者名/発表者名
      小嶋康隆, 奥野妙子, 畑裕子, 松本有, 桑内麻也子
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.26
  • [学会発表] シスプラチン内包高分子ミセルの内耳毒性軽減効果2011

    • 著者名/発表者名
      馬場美雪, 松本有, 樫尾明憲, 片岡一則, 山岨達也
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.25
  • [学会発表] 生体内リアルタイム共焦点顕微鏡と蝸牛イメージングへの展開2011

    • 著者名/発表者名
      松本有, 狩野章太郎, 吉川弥生, 奥野妙子, 片岡一則, 山岨達也
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.24
  • [学会発表] 肺炎球菌を起炎菌とした耳性頭蓋合併症の2例2011

    • 著者名/発表者名
      桑内麻也子, 奥野妙子, 畑裕子, 松本有, 小嶋康隆
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.24
  • [学会発表] 若手耳科医師の教育プログラム2011

    • 著者名/発表者名
      奥野妙子, 畑裕子, 松本有, 小嶋康隆
    • 学会等名
      第21回日本耳科学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2011.11.24
  • [学会発表] In Situ Monitoring of Drug Delivery Systems Using Intravital Real-time Confocal Laser Scanning Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomoto, Yu Matsumoto, Kanjiro Miyata, Makoto Oba, Shigeto Fukushima, Horacio Cabral, Mami Murakami, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      Seoul Nanohealth 2011 Symposium
    • 発表場所
      Yonsei University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2011.11.17-18
  • [学会発表] A Photo-activated Nanodevice Having Three Functional Compartments for Efficient Gene Delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomoto, Shigeto Fukushima, Michiaki Kumagai, Kanjiro Miyata, Yu Matsumoto, Makoto Oba, Woo-dong Jang, Nobuhiro Nishiyama, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      Seoul Nanohealth 2011 Symposium
    • 発表場所
      Yonsei University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2011.11.17-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

URL: 

公開日: 2013-07-10   更新日: 2013-08-22  

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