オルガネラ・ターゲティングを目指した「細胞内薬物送達ナノキャリア」の設計

用于细胞器靶向的“细胞内药物递送纳米载体”的设计

• 批准号: 14J05430
• 负责人: 青山 道彦
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05430/
• 关键词: 細胞内動態; ナノ粒子; 運動性; イメージング; ナノマテリアル; リアルタイムイメージング; エンドソーム; 細胞内DDS

本研究課題の目的は、ナノマテリアルの物性-細胞内動態の連関情報を基盤として、細胞内DDSというべき薬物送達法を確立することである。当該年度は、昨年に引き続き、ナノマテリアルの細胞内動態と物性の連関情報の収集を継続した。具体的には、表面性状の異なる3種類の直径70 nmのシリカナノ粒子を用い、表面性状の違いがナノ粒子の運動性に与える影響を評価し、拡散運動、能動運動などの指標において、ナノ粒子は表面性状に関わらずほとんど同様の運動性を示すことを示した。さらに、昨年までに見出したエンドソームに内包されたnSP70とnSP300の運動性が異なるメカニズムの解明に向け、粒子を曝露した細胞内において、粒子を内包していない初期エンドソーム、後期エンドソーム、リソソームの運動性の違いを評価した。その結果、粒子に曝露していない細胞と比べて、nSP70、nSP300を曝露した細胞内の小胞の運動性は低下する傾向にあることを見出した。一方で、nSP70とnSP300を曝露した細胞の粒子を内包していない小胞の運動性を比較したところ、有意な変化は認められなかった。即ち、粒子曝露により、細胞内に存在する小胞の運動性は低下するものの、その運動性の低下は粒子径の違いによる影響が認められないことを明らかとした。また、詳細は割愛するが、ナノ粒子の取込課程にも着目し、ナノ粒子の細胞内移行に影響を与える蛋白質の同定を行った。解析の結果、ナノ粒子の血中滞留性の向上に際し、重要である貪食細胞による取込の抑制にclusterinが寄与することを見出した。以上、3年間の当該研究により、ナノ粒子特有の細胞内動態は、ナノ粒子間での表面性状の違いや100 nm以下での粒子径の違いによる影響は認められず、ナノ粒子であることが粒子の細胞内動態に重要であることを明らかとした。

The purpose of this study is to establish the basic information of intracellular dynamics and the method of intracellular DDS delivery. When the year ended, the collection of information related to intracellular dynamics and physical properties was completed. The specific characteristics of the three kinds of particles with a diameter of 70 nm are different. The influence of the surface characteristics on the mobility of the particles is evaluated. The dispersion movement and the kinetic movement of the particles are related to the surface characteristics. In the past year, we have seen the difference between the mobility of the nSP70 and nSP300, the direction of the solution, the exposure of the particles to the intracellular solution, the inclusion of the particles in the early stage of the solution, the late stage of the solution, and the mobility of the solution. As a result, particle exposure in the cell ratio, nSP70, nSP300 exposure in the cell mobility tendency to decline A party, nSP70 and nSP300 are exposed to the particles of the cells. That is, the particle exposure, the presence of small cell mobility, and the impact of low particle size. In addition, the study of particle selection has been carried out in detail, and the intracellular migration of particles has been affected by protein synchronization. The results of the analysis show that the retention of particles in the blood is important for the inhibition of gluttonous cells. During the past three years, the effects of particle diameters below 100 nm on particle surface properties were studied.

项目成果

ナノマテリアルの細胞内運動とエンドソームによる輸送の連関解析.

纳米材料的细胞内运动和内体运输的耦合分析。

• 发表时间: 2016
• 作者: 青山道彦;吉岡靖雄;東阪和馬;石本里緒;平井はるな;新井由之;永井健治;堤 康央
• 通讯作者: 堤 康央

オートファジーの阻害がナノマテリアルの細胞内移行に与える影響評価

抑制自噬对纳米材料细胞内转位的影响评价

• 发表时间: 2016
• 作者: 青山 道彦;石本 里緒;平井 はるな;長野 一也;斎藤 滋;東阪 和馬;吉岡 靖雄;堤 康央
• 通讯作者: 堤 康央

The quantitative assessments of the intracellular movements of nanoparticles and sub-micron particles.

纳米颗粒和亚微米颗粒的细胞内运动的定量评估。

• 发表时间: 2015
• 作者: Michihiko Aoyama;Yasuo Yoshioka;Yoshiyuki Arai;Rio Ishimoto;Kazuya Nagano;Takeharu Nagai;Kazuma Higashisaka;Yasuo Tsutsumi
• 通讯作者: Yasuo Tsutsumi

Clusterin in the protein corona plays a key role in the stealth effect of nanoparticles against phagocytes

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.10.121
• 发表时间: 2016-11-25
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Aoyama, Michihiko;Hata, Katutomo;Tsutsumi, Yasuo
• 通讯作者: Tsutsumi, Yasuo

Protein corona changes mediated by surface modification of amorphous silica nanoparticles suppress acute toxicity and activation of intrinsic coagulation cascade in mice

• DOI: 10.1088/0957-4484/26/24/245101
• 发表时间: 2015-06
• 期刊: Nanotechnology
• 影响因子: 3.5
• 作者: Tokuyuki Yoshida;Y. Yoshioka;Y. Morishita;Michihiko Aoyama;S. Tochigi;T. Hirai;Kota Tanaka;K. Nagano