2000 Fiscal Year Annual Research Report
高度な機能を有するバイオターゲティングシステムの工学的構築
| Project/Area Number |
10145104
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小林 猛 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10043324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末永 智一 東北大学, 工学研究科, 助教授 (70173797)
飯島 信司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00168056)
岡野 光夫 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00130237)
関 実 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (80206622)
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| Keywords | 時間的ターゲティング / 空間的ターゲティング / ミサイル薬剤 / 磁性微粒子 / 温度感受性ポリマー / 遺伝子導入 / 細胞分離 / 走査型電気化学顕微鏡 |
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| Research Abstract |
より高度な機能を持つターゲティング原理や新規ターゲティング素子材料の開発とダブルターゲティング能を有するシステムの工学的構築について研究した。
1)小林は、薬剤だけでなく磁性微粒子をリポソーム内部に封入し、磁気誘導で物理的にターゲティング可能なミサイル薬剤を創製した。この薬剤に標的指向性に高い抗体を結合させ、生物学的親和性で標的部位に集める(空間的ターゲティング)ことにも成功した。さらに温度感受性プロモータを利用した遺伝子発現システムを組み合わせて、高周波磁界の印可によって必要なときに温熱との併用療法を施すことができる(時間的ターゲティング)ことを確認した。実際にガン細胞を移植した担ガンモデル動物の治療を行ったところ、遺伝子療法との併用でガンの完全退縮が誘導でき、全身免疫も獲得できることがわかった。
2)岡野は抗ガン剤アドリアマイシンを高分子ミセル内核に封入する方法を確立し、温度応答性放出のための高分子鎖の最適化を検討した。その結果、4時間にわたってほぼ完全に放出抑制できる製剤ができた。
3)末永は、QCM測定法を用いてプロテインA抗体に対する基盤電極表面への配向を調べ、実際に抗原(毒素タンパク質)の結合を、走査型電気化学顕微鏡(SECM)を用いて検出することに成功した。また、SECM/SLCMシステムも構築し、発光を利用した抗原の超高感度検出にも成功した。
4)関は植物細胞の微妙な疎水度の違いに注目し、水性二相分配法をもちいた有用物質生産細胞のターゲティングに成功し、この方法をマイクロチャネル化することに成功した。
5)飯島は、動物細胞へのターゲティングの応用として、特定細胞への特異的遺伝子導入を研究した。血清中でも遺伝子導入できるよう、カチオニックリピッドDDABを導入したプロタミン修飾DDABリピッドベシクルの開発に成功し、ウズラ胚への遺伝子導入効率が12倍向上することを見いだした。
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[Publications] Biao Le: "Preparation of tumor-specific magnetoliposomes and their application for hyperthermia"Journal of Chemical Engineering of Japan. 34(1). 66-72 (2001)
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[Publications] A.Ito: "Bystander-killing effect and cyclic induction of TNF-α gene under heat inducible promoter gadd153"Journal of Bioscience and Bioengineering. 90(4). 437-441 (2000)
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[Publications] I.A.Bouhon,: "Heat induction of reporter gene expression via the gadd 153 promoter and its possible application to hyperthermia treatment of cancer"Cytotechnology. 33(1). 131-137 (2000)
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[Publications] M.Kurisawa: "Transfection efficiency inareases by incorporating hydrophobic monomer units into polymeric gene carriers"Journal of Controlled Release. 68(1). 1-8 (2000)
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[Publications] J.E.Chung: "Inner core segment design for drug delivery control of thermo-responsive polymeric micelles"Journal of Controlled Release. 65(1-2). 93-103 (2000)
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[Publications] K.Kataoka: "Doxorubicinloaded poly (ethylene glycol)-poly (beta-benzyl-L-aspartate) copolymer micelles : their pharmaceutical characterisrics and biological significance"Journal of Controlled Release. 64(1-3). 143-153 (2000)
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[Publications] H.Zhou: "Imaging localized horse radish peroxidase on glass surfece with scanning electroshemical/chemiluminescence microscopy"Anal.Biochem. (in press). (2001)
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[Publications] S.Kasai: "Immunoassay of MRSA-related toxic protein, leukocidin, with scanning electroshemical microscopy"Anal.Chem. 72. 5761 (2000)
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[Publications] I.Turyan: "Patterning and characterization of surfaces with organic and biological molecules by the scanning electroshemical microscopy (SECM)"Anal.Chem. 71. 3431 (2000)
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[Publications] S.Mizuarai: "Protamine-modified DDAB lipid vesicles promote gene transfer in the presence of serum"Journal of Biochemistry. 129. 125-132 (2001)
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[Publications] K.Miyanaga: "Analysis of pigmentation in individual cultured plant cells using an image processing system"Biotechnology Letters. 22(12). 977-981 (2000)
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[Publications] H.Kurata: "Intermittent light irradiation with second-or hour-scale periods controls anthocyanin production by strawberry cells"Enzyme & Microbial Techmology. 26(8). 621-629 (2000)
