ナノ粒子抗がん剤の作用機序解析のための新奇材料開発

开发用于分析纳米颗粒抗癌药物作用机制的新材料

• 批准号: 19J01971
• 负责人: 山本 翔太
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: The University of Tokyo (2020-2021)National Institute for Materials Science (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J01971/
• 关键词: 上皮成長因子担持ナノ粒子; アポトーシス; シグナル伝達; 抗がん剤; がん細胞; バイオ分析; メカノバイオロジー; ナノ粒子; 上皮成長因子

細胞の成長や増殖を誘導する上皮成長因子(EGF)は、ナノ粒子へ固定化されることでEGFの効果をアポトーシス(細胞死)に切り替えるが、その作用機序は未だ不明瞭である。そこで本研究では、これまでに新たなナノ粒子コンジュゲートを開発し、作用機序を解析する研究を進めてきた。前年度までに粒子径やEGF表面密度など、粒子の物性を調節した材料を開発し、EGFナノ粒子がアポトーシス活性を獲得するために必要な条件を調べてきた。本年度は、まず前年度の研究を継続して行うことで、ナノ粒子がアポトーシス誘導活性獲得のために不可欠な粒子径とリガンド密度の関連性を明らかにした。続いて、粒子と細胞の反応に注目して研究を実施した。最初の実験として、細胞内に存在する膜輸送に関与するタンパク質の機能を阻害する試薬を投与したがん細胞に対してEGFナノ粒子を投与し、その後アポトーシスアッセイを行った。すると興味深いことに、粒子が投与されていない細胞や未処理の細胞は生存していたが、粒子を投与した細胞のみがアポトーシスした。さらに、ナノ粒子と機能性バイオマテリアルを組み合わせたコンジュゲートを開発し、上述した試薬添加ではなく、材料によって細胞への反応を制御した実験系で調べた場合でも、同様にアポトーシス活性が確認された。最後に、これらの条件における細胞応答性をウエスタンブロッティングなどの生化学実験や蛍光顕微鏡を用いたバイオイメージングにより調べると、ナノ粒子コンジュゲートは、通常とは異なる活性を引き起こしていた。これは、EGFをナノ粒子に固定化することで特殊な膜輸送を起こし、それが起因してアポトーシスを誘発するシグナルを発生させることを示唆する結果である。この作用機序の発見により、これまで効能の低かったがん細胞などに対しても、粒子の性質を制御することによりアポトーシスを誘導できる戦略を提案することが可能となった。

Epithelial growth factor (EGF) induces cell growth and proliferation, and its mechanism of action is unclear. This study is aimed at exploring the mechanism of action of new particles. In the past year, the particle size and surface density of EGF particles were adjusted. The necessary conditions for the development of EGF particles were adjusted. This year's study is based on the previous year's results, and the relationship between particle size and particle density is clearly demonstrated. The particles and the cells are in a state of flux. In the first place, there is a relationship between membrane transport and the function of EGF. In the second place, there is a relationship between membrane transport and EGF. The cells are not treated with the same amount of protein as the cells. In addition to the above, the functional properties of the particles and the reaction of the cells are determined. Finally, the condition of the cell response, it is necessary to use the light microscope to adjust the particle response, usually the activity of the cell response. This is the first time that EGF particles have been immobilized. The mechanism of this action is to reduce the number of cells and particles.

项目成果

Preparation of a Series of Photoresponsive Polymersomes Bearing Photocleavable a 2-nitrobenzyl Group at the Hydrophobic/Hydrophilic Interfaces and Their Payload Releasing Behaviors

• DOI: 10.3390/polym11081254
• 发表时间: 2019-08-01
• 期刊: POLYMERS
• 影响因子: 5
• 作者: Yamamoto, Shota;Yamada, Takafumi;Nakanishi, Jun
• 通讯作者: Nakanishi, Jun

Epidermal Growth Factor-gold Nanoparticle Conjugates-induced Cellular Responses: Effect of Interfacial Parameters between Cell and Nanoparticle

表皮生长因子-金纳米颗粒缀合物诱导的细胞反应：细胞和纳米颗粒之间界面参数的影响

• DOI: 10.2116/analsci.20scp16
• 发表时间: 2021
• 期刊: Analytical Sciences
• 影响因子: 1.6
• 作者: 松本 歩;島津佑輔;八重真治;S. Yamamoto and J. Nakanishi
• 通讯作者: S. Yamamoto and J. Nakanishi

Synthesis of Poly(N-vinylpyrrolidone)-Based Polymer Bottlebrushes by ATRPA and RAFT Polymerization: Toward Drug Delivery Application

• DOI: 10.3390/polym11061079
• 发表时间: 2019-06-01
• 期刊: POLYMERS
• 影响因子: 5
• 作者: Huang, Yi-Shen;Chen, Jem-Kun;Huang, Chih-Feng
• 通讯作者: Huang, Chih-Feng

複合体、局所貼付材、及び、上皮内がん治療方法

复合材料、局部贴剂和上皮内癌治疗方法

• 发表时间: 2021

A Facile Assay of Epithelial-mesenchymal Transition Based on Cooperativity Quantification of Cellular Autonomous Motions

基于细胞自主运动协同量化的上皮-间质转化简便测定

• DOI: 10.2116/analsci.19p233
• 发表时间: 2020
• 期刊: Analytical Sciences
• 影响因子: 1.6
• 作者: YAMAMOTO Shota;MIYAMA Tatsuya;KOMODA Takafumi;SUGAWARA Michiko;NONOMURA Makiko;NAKANISHI Jun
• 通讯作者: NAKANISHI Jun