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2013 年度 実績報告書

信頼性の高い細胞内抗ガン剤デリバリーの提案:2段階式細胞内分解型ナノキャリア

研究課題

研究課題/領域番号 24650279
研究機関神戸大学

研究代表者

大谷 亨  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10301201)

キーワードナノバイオ / 薬物送達システム / デンドリマー / プロドラッグ / 抗がん剤 / 細胞・組織
研究概要

本研究では、これまでに検討してきた水溶性薬物キャリアーの基礎的知見と技術をもとに、細胞内部にのみに見られる低pH環境とグルタチオン転移酵素(GST)に応答して2段階にて抗ガン剤放出場所とタイミングを制御するプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製することを目的とした。抗がん剤ではなく安価なp-nitroanilineをグルタチオンに結合させたグルタチオン誘導体(GS-pNA)を合成し、UV-Visスペクトル測定によるGSTとの結合実験を行った。その結果、最大吸収波長400 nmでの吸光度が一定濃度以上で増加し、GST添加濃度に対してシグモイダル曲線を示した。このプロットを非線形カーブフィッティングしたところ、Hillの式が適用でき、GSTとGS-pNAは協同的に結合すると考えられ、GSTの二量体に存在する4つの結合部位が関与していることが示唆された。そこでGS-pNAがアポトーシスを誘導する可能性に鑑みて、Hela細胞を用いた細胞毒性試験を行ったが、抗がん剤と同程度の効果を得られなかったことから、GS-pNAが細胞内に取り込まれなかったことが細胞毒性を示さなかった可能性が高いと考えられた。
そこで、細胞内取り込み可能なキャリアとして、ポリグリセロールデンドロン(PG)と二本鎖脂質を結合したPG-脂質結合体を新たに合成し、これをリポソームとしてから抗がん剤をモデルとして内包し、Hela細胞への取り込みを蛍光顕微鏡観察から評価した。その結果、24時間後にHela細胞が球状に変化し、かつ細胞内に赤いスポットが観察されたことから、リポソームが細胞内へ取り込まれ、細胞毒性を示すことが考えられた。
さらに、別のアプローチとしてビタミンEを疎水部に集積させた両親媒性ポリマーを調製し、同様に細胞内取り込みが可能であることを確認した。ビタミンEによる抗酸化性も見られた、

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] グルタチオン誘導体とグルタチオントランスフェラーゼとの結合評価2014

    • 著者名/発表者名
      板倉幸枝、大谷 亨
    • 学会等名
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20140724-20140725
  • [学会発表] Enhanced Transdermal Adsorption of L-DOPA with Glycerol Dendrons2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ooya, K. Okada, T. Takeuchi
    • 学会等名
      the 41st Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      20140713-20140716
  • [学会発表] Preparation of a Vitamin E-based Polymeric Micelle for Cancer Therapy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, T. Ooya
    • 学会等名
      the 41st Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      20140713-20140716
  • [学会発表] Branched Glycerol-Modified Liposomes as a New Candidate of Drug Carriers2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawashima, T. Ooya
    • 学会等名
      the 41st Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      20140713-20140716
  • [学会発表] トリグリセロールジ脂肪酸エステルの会合体形成の検討2014

    • 著者名/発表者名
      大谷 亨、川島 裕司、濱田 昌弘
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140528-20140530
  • [学会発表] グルタチオントランスフェラーゼを標的とした薬物誘導体の合成2014

    • 著者名/発表者名
      板倉幸枝、山嵜智哉、大谷亨
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-30
  • [学会発表] ビタミンEモノマーとPEGとからなるジブロック共重合体ミセルの特性2014

    • 著者名/発表者名
      山嵜智哉、大谷亨
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28
  • [学会発表] 両親媒性デンドリティック脂質からなる自己集合体の調製2014

    • 著者名/発表者名
      川島裕司、大谷亨
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28
  • [学会発表] Fabrication of Bioerodible Softmaterials Using a Wet-Type Atomization Unit2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ooya, M. Mori, K. Takeyama
    • 学会等名
      3rd NanoToday Conference
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] グリセロールデンドロン-脂質結合体の合成2013

    • 著者名/発表者名
      川島 裕司, 大谷 亨
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131125-20131126
  • [学会発表] α-Tocopherolを疎水性コアにした薬物キャリアーの調製2013

    • 著者名/発表者名
      山嵜 智哉,大谷 亨
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131125-20131126
  • [学会発表] Effect of Nano-sized Polyols on Cell Death and Cellular Activation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ooya
    • 学会等名
      International Symposium on Nanomedicine Molecular Science (NMMS 2013)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20131008-20131009
  • [学会発表] 低分子と高分子の狭間の分子設計:ポリグリセロールデンドリマーは両親媒性?2013

    • 著者名/発表者名
      大谷 亨
    • 学会等名
      第80回高分子若手研究会(関西)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20130727-20130728
    • 招待講演
  • [学会発表] グリセロールデンドロンを有する機能性界面の調製

    • 著者名/発表者名
      岡田 健太郎, 川島 裕司, 大谷 亨, 竹内 俊文
    • 学会等名
      第59回高分子研究会(神戸)
    • 発表場所
      神戸
  • [学会発表] グルタチオントラスフェーゼを標的としたプロドラッグの合成

    • 著者名/発表者名
      山嵜智哉、大谷 亨
    • 学会等名
      第8回関西若手研究発表会
    • 発表場所
      大阪

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公開日: 2015-05-28  

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