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2013 年度 実施状況報告書

生体適合性を高め長期腹膜透析を可能とする機能性レドックスナノ粒子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24591224
研究機関筑波技術大学

研究代表者

平山 暁  筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (20323298)

研究分担者 吉冨 徹  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 研究員 (20585799)
長崎 幸夫  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (90198309)
キーワード腹膜透析 / ナノ粒子 / 硬化性被嚢性腹膜炎 / 酸化ストレス
研究概要

本研究はDDS(Drug Delivering System)技術の応用により、機能性ナノ粒子含有腹膜透析液を開発し、生体適合性を高め、長期腹膜透析を可能とすることを目的とする。申請者らが近年開発してきた酸化ストレス部位特異的に抗酸化作用を発揮するナノ粒子を基に、活性酸素消去による腹膜保護と老廃物吸着能を有するナノ材料を設計し、安全でQOLの高い腹膜透析を可能にし、長期にわたる腎代替療法に利用できるシステムを構築するものである。
本研究では,まず薬理効果の高いニトロキシルドジカル・誘導体を選定し,次いでこの化合物のナノ粒子を合成する。その後,動物実験により生体内安定性・安全性の確認するとともに,腹膜炎モデルにおいて腹膜保護機能効果を検討し,最終的に腎不全モデルにおける効果を評価する。平成25年度においては,上記計画のうち,腹膜炎モデルにおける評価を中心に施行した。

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

本研究は以下の各ステップからなる。1薬理効果の高いニトロキシルラジカル・誘導体の選定,2この化合物のナノ粒子合成,3 動物実験による生体内安定性・安全性の確認,4 腹膜炎モデルにおける腹膜保護機能効果検討,5腎不全モデルにおける生体内安定性および腹膜保護機能効果検討。平成24年度においては,当初計画通り上記ステップ1-3までを遂行している。平成25年度は, 4においては腹膜炎モデルを用い,ナノ粒子腹膜保護機能をESR 法や組織学的手法により評価することを中心に行い,また一部ステップ5において実際の腎不全動物における動態と腹膜保護効果を評価した。
ナノ粒子は,我々が既に確立したニトロキシドラジカル含有ナノ粒子(RNP)の疎水性コア中でゾルーゲル法によりシリカ粒子を形成せしめた(SiRNP)粒子を合成した。これらをクロルヘキシジンにより惹起された被嚢性腹膜硬化症モデルマウスに腹膜透析液とともに腹腔内投与し,腹膜保護効果の検討を行った。SiRNP投与群では腹膜中皮細胞の脱落予防など腹膜保護効果が認められた。

今後の研究の推進方策

当初計画に基づき,これまでの結果を基に,腎不全モデルにおける検討を中心に進める。腎不全モデルでは,SiRNPを含有させた腹膜透析液を使用し,血清クレアチニンやBUNなど腎不全指標に対する検討を行う。電子スピン共鳴法(ESR)を用い,本粒子の体内動態,形状変化の追跡を行う。これらはこれまでに開発されたRNP-pH, RNP-nonpHの両ナノ粒子とともに4-hydroxy-TEMPOやamino-TEMPOなどの非粒子化低分子TEMPO誘導体と効果比較を行う。スーパーオキシド、ヒドロキシルラジカルの発生量の定量を行う。また、過酸化脂質、プロテインカルボニル、8OHdGの定量を行うとともに、TGF、 VEGFやAng IIの発現を評価する。

次年度の研究費の使用計画

主として使用した物品費の一部(スピントラップ剤)が当初予定より安価に供給されるようになったことによる.
次年度使用額分は,円安の進行により輸入品・旅費の高騰が予想されるため主として物品費および旅費の補充に充てる.使用計画に変更はない.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Reactive Oxygen Species-Scavenging Nanomedicines for the Treatment of Oxidative Stress Injuries2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomi T, Nagasaki Y
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/adhm.201300576

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox-active injectable gel using thermo-responsive nanoscale polyion complex flower micelle for noninvasive treatment of local inflammation.2013

    • 著者名/発表者名
      Pua ML, Yoshitomi T, Chonpathompikunlert P, Hirayama A, Nagasaki Y
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 172 ページ: 914-920

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2013.10.009.

    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation and evaluation of silica-containing redox nanoparticle for peritoneal dialysis which aimed at the medical treatment of chronic renal failure2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumura T, Yaguchi T, Amraon Md, Ikeda Y, Yoshitomi T, Hirayama A, Ueda A, Nagasaki Y
    • 学会等名
      Tsukuba International Conference on Materials Science
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • 年月日
      20130829-20130830
  • [学会発表] Nanotechnology in, vivo: Redox Polymer Therapeutics

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki Y
    • 学会等名
      40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, U.S.A
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel redox polymer therapeutics for antioxidative injuries

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki Y
    • 学会等名
      17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI 2014)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Sakyo-ku, Kyoto
    • 招待講演
  • [学会発表] 高性能な腹膜透析液の開発を目指したシ リカ含有レドックスナノ粒子の作製と評価

    • 著者名/発表者名
      松村卓馬、矢口達也、池田 豊 、吉 冨 徹、平山 暁、植田敦志 ,植田敦志 、長崎 幸夫
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜開港記念会館,横浜情報文化センター,波止場会館,万国橋会議センター,横浜
  • [学会発表] 抗炎症性と 老廃物吸着能を併せ持つシリカ含有レドック スナノ粒子の設計腹膜透析へ展開

    • 著者名/発表者名
      松村卓馬, 矢口達也,池田 豊, 吉冨 徹,植田敦志,平山 暁,長崎幸夫
    • 学会等名
      つくば医 工連携フォーラム2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場,つくば
  • [学会発表] Upper Stream Reactions of Oxidative Stress in Hemodialysis Patients.

    • 著者名/発表者名
      Hirayama A, Ueda A, Nagase S, Matsui H, Aoyagi K, Owada S.
    • 学会等名
      2013 Annual meeting of the American Society of Nephrology (Kidney Week 2013)
    • 発表場所
      Georgia World Congress Center, Atlanta, GA, USA

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公開日: 2015-05-28  

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