歯周病治療のための新規ナノメディシンの設計と評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659920
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 歯周治療系歯学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 長崎 幸夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90198309)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 歯周病 / ナノメディシン / 活性酸素 / レドックスインジェクタブルゲル

研究成果の概要

歯周病は慢性的な歯肉炎が継続することにより、歯を保持している歯槽骨を非可逆的に破壊するのみならず、免疫系細胞が活性化し、過剰に発生した活性酸素は全身疾患にも強く関与していることが明らかになりつつある。本研究では様々な疾患を引き起こす活性酸素に着目し、歯周ポケット内に注入すると同時にゲル化するナノ粒子を設計し、これに活性酸素消去能を封入することで、歯周病を治癒する新しいナノ治療法を開発することを目標とした。本提案では材料設計とともに、その環境応答能の物理化学的評価、細胞毒性評価、in vitroにおけるゲル化と抗酸化能評価を行う。

自由記述の分野

医歯薬学

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯周病は慢性的な歯肉炎が継続することにより、歯を保持している歯槽骨を非可逆的に破壊するのみならず、免疫系細胞が活性化し、過剰に発生した活性酸素は全身疾患にも強く関与していることが明らかになりつつあり、侮ることの出来ない疾患である。本研究では歯周ポケットに流し込むとゲル化し、持続的に活性酸素種を消去するレドックスインジェクタブルゲルを作製し、ラット歯周病モデルで評価したところ、高い効果で抗歯周病効果を発揮することを確認した。これは2017年時点で400万人を超え、益々増加する歯周病患者への治療法として高い社会的意義を有する。

研究成果

• [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: Min Ley Pua, Toru Yoshitomi, Pennapa, Chonpathompikunlert, Aki Hirayama,Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: J ournal of Controlled Release 巻: Vol. 172, No. 3 ページ: 914-920
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.10.009
• [雑誌論文] Novel protein PEGylation chemistry via glutalaldehydefunctionalized PEG (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Jinya Katamachi, Hiromichi Kawasaki, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: Vol. 24, No.11 ページ: 1824-1827
  • DOI: 10.1021/bc400169s
• [雑誌論文] Coffee component Hydroxyl Hydro Quinone (HHQ) as a novel ligand for PPAR gamma and implications for breast cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Babita Shashni, Karun Sharma, Rumani Singh, Kishore R Sakharkar, Sarinder K. Dhillon, Yukio Nagasaki, and Meena K. Sakharkar
  • 雑誌名: BMC (BioMedCentral) Genomics 巻: 14(Suppl 5):S6
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-S5-S6
• [雑誌論文] Design of sugar-oligonucleotide conjugates installed gold nanoparticle for effective delivery to hepatic parenchymal cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Daisuke Kubota, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Colloid and Polymer Science 巻: Vol. 291 ページ: Vol. 291
  • DOI: 10.1007/s00396-013-3029-3
• [雑誌論文] Suppression of NSAID-induced Small Intestinal Inflammation by Orally Administered Redox Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Sha Sha, Long Binh Vong, Pennapa Chonpathompikunlert, Toru Yoshitomi, Hirofumi Matsui, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 ページ: 8393-8400
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.06.032
• [雑誌論文] High-performance waveguide-mode biosensor for detection of Factor IX uses PEG-based blocking agents to suppress non-specific binding and improve sensitivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Thangavel Lakshmipriya, Makoto Fujimaki, Subash C.B. Gopinath, Koichi Awazu, Yukichi Horiguchi and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Analyst 巻: Vol.138 ページ: 2863-2870
  • DOI: 10.1039/C3AN00298E
• [雑誌論文] High-Performance Surface Acoustic Wave Immunosensing System on PEG/Aptamer Hybridized Surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukichi Horiguchi, Seigo Miyachi and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Langmuir 巻: Vol. 29 ページ: 7369-7376
  • DOI: 10.1021/la304548m
• [雑誌論文] Enhanced intracellular drug delivery of pH-sensitive doxorubicin/poly(ethylene glycol)-block-poly(4-vinylbenzylphosphonate) nanoparticles in multi-drug resistant human epidermoid KB carcinoma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Kamimura, Tatsuhiko Furukawa, Shin-ichi Akiyama, and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Biomaterials Science 巻: Vol. 1, No.4 ページ: 361-367
  • DOI: 10.1039/C2BM00156J
• [雑誌論文] Facile solid-phase synthesis of a highly stable poly(ethylene glycol)-oligonucleotide conjugate (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Hiromichi Kawasaki, Satoshi Ichinohe, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: J ournal of Materials Chemistry B 巻: 1 ページ: 529-535
  • DOI: 10.1039/C2TB00031H
• [雑誌論文] The glycolytic enzymes PGK1 and PKM2 as novel transcriptional targets of PPAR gamma in breast cancer pathophysiology (2013)
  • 著者名/発表者名: Babita Shashni, Kishore R. Sakharkar, Yukio Nagasaki, Meena K. Sakharkar
  • 雑誌名: J ournal of Drug Targeting 巻: Vol. 21, No. 2 ページ: 161-174
  • DOI: 10.3109/1061186X.2012.736998
• [雑誌論文] Novel Biocompatible Nanoreactor for Silica/Gold Hybrid Nanoparticles Preparation (2013)
  • 著者名/発表者名: Amran Mohamed Hossain, Yutaka Ikeda, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B : Biointerfaces 巻: Vol. 102 ページ: 778–782
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.09.034
• [雑誌論文] An Orally Administered Redox Nanoparticle that Accumlates in the Colonic Mucosa and Reduces Colitis in Mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Long Binh Vong, Tsutomu Tomita, Toru Yoshitomi, Hirofumi Matsui, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: Vol.143, No.4 ページ: 1027-1036
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2012.06.043
• [雑誌論文] Different mechanisms of action of poly(ethylene glycol) and, arginine on thermal inactivation of lysozyme and, ribonuclease A (2012)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita, Yukio Nagasaki and Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: Biotechnology & Bioengineering 巻: Vol.109, No.10 ページ: 2543-2552
  • DOI: 10.1002/bit.24531
• [雑誌論文] Redox Nanoparticle Treatment Protects Against Neurological Deficit in Focused Ultrasound-Induced Intracerebral Hemorrhage (2012)
  • 著者名/発表者名: Pennapa Chonpathompikunlert, Ching-Hsiang Fan, Yuki Ozaki, Toru Yoshitomi, Chih-Kuang Yeh, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: Vol. 7, No. 7 ページ: 1029-1043
  • DOI: 10.2217/nnm.12.2
• [雑誌論文] Development of a high-performance immunolatex based on "soft landing" antibody immobilization mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: Xiaofei Yuan, Dolca Fabregat, Keitaro Yoshimoto and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Colloid and Surface B : Biointreface 巻: Vol. 99 ページ: 45-52
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.09.040
• [雑誌論文] Boron Neutron Capture Therapy Assisted by Boron-conjugated Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Shogo Sumitani, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Polymer J ournal 巻: Vol.44, No.6 ページ: 522-530
  • DOI: 10.1038/pj.2012.30
• [雑誌論文] Design and preparation of a nanoprobe for imaging inflammation sites (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Yoshitomi, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Biointerphase 巻: 7
  • DOI: 10.1007/s13758-011-0007-5
• [雑誌論文] Block Ionomer Complexes of PEG-block-poly(4-vinylbenzylphosphonate) and Cationic Surfactants as Highly Stable, pH Responsive Drug Delivery System (2012)
  • 著者名/発表者名: Masao Kamimura, Jong Oh Kim, Alexander V. Kabanov, Tatiana K. Bronich, and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: J ournal of Controlled Release 巻: Vol. 160 ページ: 486–494
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2012.04.027
• [雑誌論文] Long-term survival and functional maintenance of hepatocytes by using a microfabricated cell array, Colloid and Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Tomoko Jomura, Umeko Horiuchi, Junko Saeki, Keitaro Yoshimoto, Takeshi Ikeya, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: B, Biointerface 巻: 97 ページ: 97-100
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.04.022
• [雑誌論文] Improved Complementary Polymer Pair System Switching for Enzyme Activity by PEGylated Polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Kurinomaru, Shunsuke Tomita, Shinpei Kudo, Sumon Ganguli, Yukio Nagasaki, Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: Langmuir 巻: Vol. 28, No.9 ページ: 4334-4338
  • DOI: 10.1021/la2043312
• [雑誌論文] Dependence of Swelling Behavior of pH-responsive PEG-modified Nanogel on Cross-link Density (2012)
  • 著者名/発表者名: Goshu Tamura, Yuya Shinohara, Atushi Tamura, Yusuke Sanada, Motoi Oishi, Isamu Akiba, Yukio Nagasaki, Kazuo Sakurai, and Yoshiyuki Amemiya
  • 雑誌名: Polymer J ournal 巻: Vol.44, No.3 ページ: 240-244
  • DOI: 10.1038/pj.2011.123
• [雑誌論文] PEGylation Technology in Nanomedicine, Advances in Polymer Science (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Polymers in Nanomedicine 巻: Volume 247 ページ: 115-140
  • DOI: 10.1007/12_2011_154
• [雑誌論文] Pharmacokinetic Study and In Vivo Cancer Boron Neutron Capture Therapy Based on Core-Polymerized and Boron-Conjugated Micelles (2012)
  • 著者名/発表者名: Shogo Sumitani, Motoi Oishi, Tatsuya Yaguchi, Hiroki Murotani, Yukichi Horiguchi, Minoru Suzuki, Koji Ono, Hironobu Yanagie, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: Volume 33, Issue 13 ページ: 3568–3577
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2012.01.039
• [雑誌論文] Creation of a blood-compatible surface : a novel strategy for suppressing blood activation and coagulation using nitroxide radical-containing polymer with reactive oxygen species scavenging activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Yoshitomi, Yu Yamaguchi, Akihiko Kikuchi, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 8 ページ: 1323-1329
• [雑誌論文] 生体適合性ポリエチレングリコール表面の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 雑誌名: 高分子 巻: 61巻、2月号 ページ: 77-82
• [雑誌論文] High PEGylation Efficiency of Pentaethylenehexamine-end Poly(ethyleneglycol) (mPEG-N6) for Active-ester Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Xiaofei Yuan, Dolça Fabregat, Keitaro Yoshimoto and Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Colloid and Surface B : Biointerface 巻: 92 ページ: 25-29
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.11.013
• [雑誌論文] Nitroxide radicals and nanoparticles : A partnership for nanomedicine radical delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: Therapeutic Delivery 巻: 3(2) ページ: 1-15
  • DOI: 10.4155/tde.11.153
• [雑誌論文] Redox Nanoparticle Therapeutics to Cancer -Increase in therapeutic effect of doxorubicin, suppressing its adverse effect
  • 著者名/発表者名: Toru Yoshitomi, Yuki Ozaki, Yukio Nagasaki
  • 雑誌名: J ournal of Controlled Release 巻: Vol. 172 No. 1 ページ: 137-143
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.08.011
• [学会発表] Oral Redox Polymer Therapeutics (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukio Nagasaki
  • 学会等名: 16th International Symposium on Recent Advances in Drug Delivery
  • 発表場所: Salt Lake Cisty, Utah, U.S.A(他)
  • 年月日: 20130203-05
• [図書] Environmentally-Responsive Nanogels for siRNA Delivery", "Advanced Delivery and Therapeutic Applications of RNAi(Ed. by Kun Cheng, Ram, I. Mahato) (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Tamura, Yukio Nagasaki
  • 総ページ数: 534(207ページ目)
  • 出版者: Wiley
• [図書] PEGylated Ceramic Nanophosphors for Near-infrared Fluorescence Bioimaging", eBook, "Hot topics in biomedical materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Kamimura, Yukio Nagasaki
  • 出版者: Future Science, London, U.K
• [図書] 大腸粘膜に対する経口型レドックスナノ粒子の集積と潰瘍性大腸炎治療効果の増強」、「非経口投与製剤の開発と応用―次世代型医薬品の新規投与形態の開拓を目指して―」、山本昌監修 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 総ページ数: 257
  • 出版者: シーエム-シー出版
• [図書] 「ガドリニウムフラーレンによる中性子捕捉療法」、2013ナノカーボン技術大全、Electric Journal編 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫、堀口諭吉
  • 総ページ数: 250
• [図書] 「ナノゲルによるピンポイント治療・診断システムへの展開」、先端バイオマテリアルハンドブック、秋吉一成(京都大学),石原一彦(東京大学),山岡哲二((独)国立循環器病研究センター研究所)監修 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長崎幸夫
  • 総ページ数: 656
  • 出版者: エヌ・ティー・エス、東京
• [図書] PEGylatioPEGylation Technology in Nanomedicine, Advances in Polymer Science 247, Polymer s in Nanomedicinen Technology in Nanomedicine, Advances in Polymer Science 247 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ikeda, Yukio Nagasaki
  • 総ページ数: 115-140
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~nagasaki_lab/index.htm