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2009 Fiscal Year Annual Research Report

一分子DDSイメージングによる腫瘍滞留性ナノ粒子の新規開発

Research Project

Project/Area Number 20310067
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大内 憲明  Tohoku University, 大学院・医学系研究科, 教授 (90203710)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 粕谷 厚生  東北大学, 国際高等研究教育機構, 客員教授 (10005986)
武田 元博  東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (10333808)
河合 賢朗  東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (80513530)
甘利 正和  東北大学, 病院, 講師 (50400312)
Keywords高分子ミセル / DDS / 一粒子イメージング / ブロック共重合体 / EPR / 量子ドット
Research Abstract

抗がん剤内包高分子ミセルは,今後のがん治療において有望な腫瘍滞留性ナノ粒子の一つである。しかあし現存する各種抗がん剤内包高分子ミセルの詳細な腫瘍内および体内動態は明らかにされていない。従ってミセルの腫瘍細胞内外での動態を生体内で観察することでdrug delivery system(DDS)の問題点を明らかにし,より標的細胞への特異性の高い高分子ミセルを設計することを研究の目的としている。
本研究では、これまで確立した蛍光ナノ粒子を1粒子レベルで生体内を観察する技術を利用し、がん治療において腫瘍特異的DDSを実現するにあたりenhanced permeability and retention(EPR)効果を利用しうる粒子の大きさを一分子レベルで検討、腫瘍間質、血管近傍と細胞間とでは粒径によって動態が大きく異なることが分かった(Breast Cancer Res.2009)。また、我々は転移がん細胞の運動機能計測の為、乳がんのがん転移能活性化膜蛋白質に注目し、細胞運動に関連するヒト型膜蛋白質の特異的な配列を認識するモノクローナル抗体を独自に作製、この抗体と量子ドットを架橋したプローブが細胞膜上の膜蛋白質を特異的に蛍光ラベルできることを明らかにした(J.Biol.Chem., 2010)。
さらに高分子ミセルの生体内での挙動を可視化するため退色しにくい蛍光物質である量子ドットを高分子ミセルに内包させる技術を確立、直径60nm前後で二つの異なる蛍光波長を兼ね備えた高分子ミセルが作成できたことを確認した。これらをin vitroの腫瘍細胞に投与しイメージングを行ったところ、投与後早期に腫瘍細胞表面に付着後、数時間後に抗がん剤が細胞内に移動することを確認した。またこのブロック共重合体は抗がん剤の移動後に細胞に取り込まれることが確認された。

  • Research Products

    (25 results)

All 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Size-selective growth and stabilization of small CdSe nanoparticles in a queous solution.2010

    • Author(s)
      Park YS, Dmytruk A, Dmitruk I, Kasuya A, Takeda M, Ohuchi N, Okamoto Y, Kaji N, Tokeshi M, Baba Y
    • Journal Title

      ACS Nano 26

      Pages: 121-128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo nano-imaging of membrane dynamics in metastatic tumor cells using quantum dots.2010

    • Author(s)
      Gonda K, Watanabe TM, Ohuchi N, Higuchi H.
    • Journal Title

      J Biol Chem. 285

      Pages: 2750-2757

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of different sized solid state nanocrystals as tracers for a drug delivery system in the interstitium of a human tumor xenograft.2009

    • Author(s)
      Kawai M, Higuchi H, Takeda M, Kobayashi Y, Ohuchi N
    • Journal Title

      Breast Cancer Research 11

      Pages: R43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      武田元博, 権田幸祐, 大内憲明
    • Journal Title

      医学のあゆみ「【ナノ粒子メディスン】ナノテクノロジーと乳腺外科」(医歯薬出版(株))

      Pages: 507-511

  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      武田元博, 権田幸祐, 大内憲明
    • Journal Title

      乳癌 テーラーメード治療の理論と実践「ナノDDSと乳癌標的治療」(金原出版)

      Pages: 83-90

  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      権田幸祐, 武田元博, 大内憲明
    • Journal Title

      ナノ医療のためのin vivoナノイメージング。現代化学11月号(東京化学同人)

      Pages: 49-54

  • [Presentation] Research for Cancer Cell Imaging and Therapy based on Nano-biotechnology.2010

    • Author(s)
      Ohuchi N, Gonda K, Takeda M.
    • Organizer
      Tohoku GCOE-MIT SMART Program Workshop
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20100111-20100112
  • [Presentation] Nano-imaging of Cancer Metastasis with a Novel Antibody-based Therapeutic Agent.2010

    • Author(s)
      Gonda K, Miyashita M, Ohuchi N, Takeda M.
    • Organizer
      Tohoku GCOE-MIT SMART Program Workshop
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20100111-20100112
  • [Presentation] In vivo real-time tracking of single polymeric micelle for DDS Visualization2009

    • Author(s)
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • Organizer
      3^<rd> EAST Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      National University of Singapore, Singapore
    • Year and Date
      20091221-20091222
  • [Presentation] Development of novel antibody-based therapeutic agents targeting cancer metastasis.2009

    • Author(s)
      Gonda K, Miyashita M, Watanabe T.M., Takeda M, Higuchi K, Ohuchi N.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • Place of Presentation
      Okazaki.
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] Imaging of single motor molecules in living cells and mice with nanometer precision.2009

    • Author(s)
      Higuchi H, Ohuchi N.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • Place of Presentation
      Okazaki.
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] Interdisciplinaly research for nano-biomedicine in Tohoku University. 3rd Intemational Symposium on Nanomedicine.2009

    • Author(s)
      Takeda M, Yamaguchi T, Ohuchi N.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • Place of Presentation
      Okazaki.
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] In vivo real-time tracking of polymeric micelles for DDS visualization.2009

    • Author(s)
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Nanomedicine.
    • Place of Presentation
      Okazaki.
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] 分子イメージングIn vivoナノイメージングで解き明かすがん転移とDDSの仕組み2009

    • Author(s)
      権田幸祐、渡邉朋信、河合賢朗、武田元博、樋口秀男、大内憲明
    • Organizer
      第25回日本DDS学会学術集会 ワークショップ「分子イメージング」
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル
    • Year and Date
      20090703-20090704
  • [Presentation] がん治療に向けたナノバイオ研究最前線2009

    • Author(s)
      大内憲明
    • Organizer
      第8回国際バイオEXPO特別講演
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト
    • Year and Date
      20090701-20090703
  • [Presentation] 蛍光1分子計測による薬物動態イメージング2009

    • Author(s)
      武田元博, 権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明
    • Organizer
      第48回日本生体医工学会オーガナィズドセッション「ナノキャリアーと物理エネルギーを融合したハイブリッド標的化・診断」
    • Place of Presentation
      東京都江戸川区(タワーホール船堀)
    • Year and Date
      20090423-20090425
  • [Presentation] ナノ・バイオテクノロジーによる乳がんの1分子イメージング・DDSと大規模臨床試験2009

    • Author(s)
      大内憲明
    • Organizer
      第4回低侵襲医療機器実現化フォーラム主催:(財)医療機器センター研究開発部
    • Place of Presentation
      東京慈恵医大
    • Year and Date
      2009-11-24
  • [Presentation] 乳がんのナノ標的イメージングと薬物動態・腫瘍機能解析2009

    • Author(s)
      武田元博, 権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明
    • Organizer
      第31回日本バイオマテリアル学会シンポジウム6「生体イメージングとターゲティング」
    • Place of Presentation
      京都府民総合交流プラザ
    • Year and Date
      2009-11-17
  • [Presentation] In vivo imaging of membrane dynamics in metastatic tumor cells using quantum dots.2009

    • Author(s)
      権田幸祐, 武田元博, 樋口秀男,大内憲明
    • Organizer
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2009-10-03
  • [Presentation] Diagnosis of cancer by detecting the chemiluminescence of hematoporphyrins in peripheral blood lymphocyes2009

    • Author(s)
      Takeda M, Kohno M, Amari M, Nakajima M, Ishida T, Ohuchi N.
    • Organizer
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2009-10-02
  • [Presentation] In vivo real-time tracking of single polymeric micelle for DDS dynamics2009

    • Author(s)
      Hamanaka Y, Gonda K, Takeda M, Shiraishi K, Yokoyama M, Ohuchi N.
    • Organizer
      The 68th annual meeting of Japan Cancer Society
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2009-10-01
  • [Presentation] In vivo imaging of cancer metastasis with quantum dots.2009

    • Author(s)
      Gonda K, Watanabe T.M, Takeda M, Ohuchi N, Higuchi H.
    • Organizer
      International Symposium organized by JST & IFReC "Frontier Immuno-Imaging
    • Place of Presentation
      Osaka University.
    • Year and Date
      2009-05-11
  • [Presentation] 生体ナノ計測で解き明かすがん転移メカニズム2009

    • Author(s)
      権田幸祐、渡邉朋信、武田元博、樋口秀男、大内憲明
    • Organizer
      ナノ学会第7回大会
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス(浅野地区) 武田ホール
    • Year and Date
      2009-05-10
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 輸入リンパ管流入部検出方法及び特定細胞同定方法2009

    • Inventor(s)
      日景允
    • Industrial Property Rights Holder
      日景允、権田幸祐、武田元博、亀井尚、大内憲明、郷田秀樹、中野寧
    • Industrial Property Number
      特願2009-152781
    • Filing Date
      2009-06-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] がん細胞運動およびがん細胞浸潤抑制剤2009

    • Inventor(s)
      権田幸祐
    • Industrial Property Rights Holder
      権田幸祐, 樋口秀男, 大内憲明, 武田元博
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2009/055479(JST支援海外出願)
    • Filing Date
      2009-03-19
    • Overseas

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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