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2018 Fiscal Year Annual Research Report

深部がんのイメージングおよび標的治療を可能にする高分子ナノデバイスの創製

Research Project

Project/Area Number 16F16058
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

西山 伸宏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10372385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) XU WEN  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-10-07 – 2019-03-31
KeywordsDDS / リガンド分子 / イメージング / 光線力学治療
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、合成ポリマーの側鎖に種々のアミノ酸を結合させ、トランスポーターとの相互作用を介してがん細胞と特異的に相互作用する高分子リガンド分子の開発を目指して研究を実施してきた。分子量の異なるポリアミノ酸の側鎖に、トランスポーターに認識される形で種々のアミノ酸を結合し、がん細胞および正常細胞との相互作用を評価するスクリーニング試験を行った結果、がん細胞において過剰発現していることが知られているトランスポーターXに特異的に結合するアミノ酸Yを結合したがん細胞特異的高分子リガンドを得ることができた。高分子リガンドのがん治療への応用に関しては、ポリアミノ酸の末端に光増感剤IRDye DX700(水溶性フタロシアニン誘導体)を結合し、光線力学治療(Photodynamic Therapy, PDT)への応用を検討した。DX700結合高分子リガンドを培養細胞と一定時間培養した後に、培地交換を行い、400-700nmのバンドパスフィルターを用いて光照射を行った結果、DX700単独と比較して顕著な光選択的細胞毒性を示すことが確認された。近年、光増感剤を結合したがん特異的抗体による光免疫治療が臨床試験で優れた治療効果を示し、大きな注目を集めているが、抗体の場合には特異的がん抗原を有するがん細胞にしか用いることができないことが課題である。これに対して、本研究では、DX700結合高分子リガンドの開発を行い、その有用性を明らかにした。本システムでは、がん細胞の生存と増殖に必要不可欠なアミノ酸を取り込むとトランスポーターを標的とすることで、抗体では困難なあらゆる固形がんの標的化が可能であり、イメージングや光線力学治療への応用が期待できる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Poly(N-isopropylacrylamide)-based polymer inducing isothermal hydrophilic-to-hydrophobic phase transition via detachment of hydrophilic acid-labile moiety2019

    • Author(s)
      S.E. Muttaqien, T. Nomoto, H. Takemoto, M. Matsui, K. Tomoda, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 20 Pages: 1493-1504

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b01465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epirubicin-loaded polymeric micelles effectively treat axillary lymph nodes metastasis of breast cancer through selective accumulation and pH-triggered drug release2018

    • Author(s)
      T. Chida, Y. Miura, H. Cabral, T. Nomoto, K. Kataoka, N. Nishiyama
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 292 Pages: 130-140

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2018.10.035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Poly(ethylene glycol)-poly(lysine) block copolymer-ubenimex conjugate targets aminopeptidase N and exerts an antitumor effect in hepatocellular carcinoma stem cells2018

    • Author(s)
      R. Toshiyama R, M. Konno, H. Eguchi, H. Takemoto, T. Noda, A. Asai, J. Koseki, N. Haraguchi, Y. Ueda, K. Matsushita, K. Asukai, T. Ohashi, Y. Iwagami, D. Yamada, D. Sakai, T. Asaoka, T. Kudo, K. Kawamoto, K. Gotoh, S. Kobayashi, T. Satoh, Y. Doki, N. Nishiyama, M. Mori, H. Ishii
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 38 Pages: 244-260

    • DOI

      10.1038/s41388-018-0406-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of multiple cyclic RGD peptides on tumor accumulation and intratumoral distribution of IRDye 700DX-conjugated polymers2018

    • Author(s)
      X. Dou, T. Nomoto, H. Takemoto, M. Matsui, K. Tomoda, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 8 Pages: 6077

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26593-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 精密合成高分子材料を基盤するがん診断・治療ナノマシンの創製2018

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第45回高分子同友会総合講演会
    • Invited
  • [Presentation] 機能性ポリマーによるナノDDS設計:高分子ミセルからナノマシンへ2018

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第34回日本DDS学会学術総会
  • [Presentation] 機能性ポリマーの精密設計に基づくスマート機能型ナノメディシンの創製2018

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第56回日本癌治療学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 機能性高分子の設計に基づくがん診断・治療システムの開発2018

    • Author(s)
      西山伸宏
    • Organizer
      第35回医用高分子研究会講座
    • Invited
  • [Presentation] Smart nanomedicines based on the design of functional polymer2018

    • Author(s)
      Nobuhiro Nishiyama
    • Organizer
      International Conference on Emerging Healthcare Materials 2018 (ICEHM2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東京工業大学 化学生命科学研究所 西山・三浦研究室

    • URL

      http://www.bmw.res.titech.ac.jp

URL: 

Published: 2019-12-27  

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