QOLの高い腹膜透析を目指したシリカ含有レドックスナノ粒子の作製と評価

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
• Project/Area Number: 25107707
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 長崎 幸夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90198309)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / 活性酸素 / 安定ラジカル / 腹膜透析 / ナノ吸着剤 / 腹膜炎症モデル / シリカ含有ナノ粒子 / ポリマードラッグ

Research Abstract

①両親媒性高分子の疎水部にROS消去能を有するニトロキシドラジカルを結合し、その水中での自己組織化による40nm程度のナノ粒子を作製した(RNP)。このRNPをナノ反応場とし、TEOSの可溶化とゾルゲル法によりシリカ含有レドックスナノ粒子siRNPを作製した。ここでRNPの疎水性コア内にはアミノ基を導入しているため、アミン塩基が触媒になってゾルゲル反応が進行するとともに形成したシリカへのアミノ基の配位によりRNPの物理架橋が起こり安定化することがポイントとなる。作製したsiRNPの②物理化学特性、③安全性試験、④吸着特性、⑤抗酸化試験、⑥動物評価を中心に検討を行った。siRNPからの未反応物の漏出や腹腔内からリンパ系を介しての血中取り込みを避けることが重要であり、ESR、ICP-MS等を利用して解析した。また吸着能の評価をin vivoで行った。さらには腹膜に生じる活性酸素種の消去に伴うサイトカイン産生、脂質過酸化、タンパクカルボニル化、8-OHdG定量により腹膜の酸化ストレスを評価するとともにNF-κBの活性化抑制効果を見積もった。このようにして新しいsiRNPによって被嚢性腹膜硬化症のメカニズムをin vivoで評価した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

予定している計画に加えて薬物取り込みと経口DDSに関する検討も行い、良い成果を得た。

Strategy for Future Research Activity

計画に基づき、レドックスポリマー粒子型ナノ吸着剤をナノ腎臓として評価を継続し、臨床へと進めて行く。

Research Products

• [Journal Article] Redox-active Injectable Gel Using Thermo-responsive Nanoscale Polyion Complex Flower Micelle for Noninvasive Treatment of Local Inflammation, (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Journal of Controlled Release Volume: 172 Pages: 914-920
  • DOI: doi.org/10.1016/j.jconrel.2013.10.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel protein PEGylation chemistry via glutalaldehydefunctionalized PEG, Bioconjugate Chemistry, Vol. 24, No.11, pp.1824-1827(2013) (doi: 10.1021/bc400169s) (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Bioconjugate Chemistry Volume: 11 Pages: 1824-1827
  • DOI: doi: 10.1021/bc400169s
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coffee component Hydroxyl Hydro Quinone (HHQ) as a novel ligand for PPAR gamma and implications for breast cancer (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: BMC (BioMedCentral) Genomics Volume: 14(Supple5) Pages: S6
  • DOI: doi:10.1186/1471-2164-14-S5-S6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox Nanoparticle Therapeutics to Cancer -Increase in therapeutic effect of doxorubicin, suppressing its adverse effect- (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Journal of Controlled Release Volume: 172 Pages: 137-143
  • DOI: doi: 10.1016/j.jconrel.2013.08.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design of sugar-oligonucleotide conjugates installed gold nanoparticle for effective delivery to hepatic parenchymal cells (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Colloid and Polymer Science Volume: 291 Pages: 2959-2964
  • DOI: doi 10.1007/s00396-013-3029-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of NSAID-induced Small Intestinal Inflammation by Orally Administered Redox Nanoparticles (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Biomaterials Volume: 34 Pages: 8393-8400
  • DOI: doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.06.032
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-performance waveguide-mode biosensor for detection of Factor IX uses PEG-based blocking agents to suppress non-specific binding and improve sensitivity (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Analyst Volume: 1 Pages: 2863-2870
  • DOI: doi:10.1039/C3AN00298E
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-Performance Surface Acoustic Wave Immunosensing System on PEG/Aptamer Hybridized Surface (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Langmuir Volume: 29 Pages: 7369-7376
  • DOI: DOI: 10.1021/la304548m
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 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)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Biomaterials Science Volume: 1 Pages: 361-367
  • DOI: DOI:10.1039/C2BM00156J
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Facile solid-phase synthesis of a highly stable poly(ethylene glycol)-oligonucleotide conjugate (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry B Volume: 1 Pages: 529-535
  • DOI: DOI:10.1039/C2TB00031H
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The glycolytic enzymes PGK1 and PKM2 as novel transcriptional targets of PPAR gamma in breast cancer pathophysiology (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Journal of Drug Targeting Volume: 21 Pages: 161-174
  • DOI: DOI: 10.3109/1061186X.2012.736998
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel Biocompatible Nanoreactor for Silica/Gold Hybrid Nanoparticles Preparation (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Journal Title: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces Volume: 102 Pages: 778-782
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.09.034
  • Peer Reviewed
• [Book] Environmentally-Responsive Nanogels for siRNA Delivery, Advanced Delivery and Therapeutic Applications of RNAi (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Total Pages: 150
  • Publisher: Wiley
• [Book] PEGylated Ceramic Nanophosphors for Near-infrared Fluorescence Bioimaging (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Total Pages: 61
  • Publisher: Future Science, London
• [Book] 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 (2013)
  • Author(s): 長崎幸夫
  • Total Pages: 257
  • Publisher: シーエム-シー出版