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2014 年度 実績報告書

細胞取込過程の環境変化を認識するナノカプセルの構築と超音波力学療法への展開

公募研究

研究領域ナノメディシン分子科学
研究課題/領域番号 26107715
研究機関大阪府立大学

研究代表者

原田 敦史  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50302774)

研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2016-03-31
キーワード超音波力学療法 / ナノカプセル / 細胞内分布制御 / 音増感剤
研究実績の概要

カチオン性ナノカプセルに内封する音増感剤として、カチオン性化合物に関するリリース抑制が確認されていることから、rhodamine 6G(Rh6G)とdoxorubicin(DOX)を選択した。Rh6Gは細胞質全体に分布し、DOXは核に局在することが知られている。そこで、光線力学療法においては一重項酸素がミトコンドリアにダメージを与えることが殺細胞効果の誘導において重要であることが報告されているので、DOX分子にミトコンドリア指向性を付与するためにトリフェニルホスホニウム(TPP)基を導入することを検討した。
縮合剤を用いてTPP基及びCOOH基をもつ化合物をDOXと反応させることによりDOX-TPPを得た。構造の確認は、1H及び13C NMRによって行った。得られたDOX-TPPとDOXの細胞内分布の違いを検討するために、HeLa細胞に両化合物をそれぞれ播種しレーザー共焦点顕微鏡による観察を行った。DOXの場合、1時間後では細胞質に分布しているものもみられるが、核内に分布しているものも見られた。一方、DOX-TPPでは、細胞質にのみ赤色蛍光が観察され、核にも分布していないことが確認された。今後、より長時間培養した際の両化合物の細胞内分布の評価を行う必要があるが、TPP基の導入により細胞内動態を変化せることがかのうであることが示唆された。DOX、DOX-TPP及びRh6Gについて超音波照射時一重項酸素生成能をsinglet oxygen sensor greenを検出プローブとして用いて評価した結果、これらの化合物は一重項酸素生成能を有し、その程度が同程度であることが確認された。

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

音増感剤として知られている化合物へのミトコンドリア指向性付与による音増感剤としての機能の低下、消失が懸念されたが、指向性付与後においても音増感能に変化が生じていないことが確認された。また、同程度の音増感剤として機能を有し、細胞内分布が異なる化合物が得られており、順調に進展している。

今後の研究の推進方策

新規に開発した音増感剤のナノカプセルへの封入が問題となると考えられるが、これまでに種々化学特性の化合物の封入を検討しており、その知見を活かすことにより計画通り研究を進めることができると考えられる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Gene Expression of Ternary Complexes through the Compaction of Nanofiber-Polyplexes by Mixing with Lipofectamine2015

    • 著者名/発表者名
      R. Aono, K. Nomura, E. Yuba, A. Harada, K. Kono
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 3 ページ: 764-770

    • DOI

      10.1039/C5BM00081E

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超音波力学療法のための酸化チタンナノ粒子内包高分子ミセル2014

    • 著者名/発表者名
      原田敦史、山本聡、弓場英司、河野健司
    • 学会等名
      分子デリバリー研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県)
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [学会発表] 化チタンナノ粒子内包ポリイオンコンプレックスミセルの超音波照射による殺細胞効果発現メカニズム評価2014

    • 著者名/発表者名
      山本聡、弓場英司、原田敦史、河野健司
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 酸化チタンナノ粒子内包高分子ミセルを用いた低侵襲超音波力学療法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      山本聡、弓場英司、原田敦史、河野健司、濱進、小暮健太朗
    • 学会等名
      第43回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-29
  • [産業財産権] 治療装置および治療システム2014

    • 発明者名
      原田敦史、山本聡、小暮健太朗、濱進
    • 権利者名
      原田敦史、山本聡、小暮健太朗、濱進
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-143268
    • 出願年月日
      2014-07-11

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公開日: 2016-06-01  

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