研究部門紹介

臨床医工学

准教授宮田完二郎 (兼務)
特任准教授位高 啓史
  

1. 研究概要
本部門では、ナノテクノロジーの医療応用として、高分子集合体を基盤としたメディカル・ナノデバイスを創出し、緊密な医工連携により世界をリードする「ナノ医療」を実現することを目標としている。 現在、制がん剤の非特異的体内分布に基づく副作用軽減や、siRNAなどの新規薬物の有効性向上との関連で、新規薬物送達システム(DDS)に対する期待が高まっている。 本部門では、既に高分子ナノミセルをキャリアとして用いる事により、制がん剤の血中滞留性の延長と固形ガンへの選択的集積を実現し、優れた制がん活性を発現させることに成功している。 その実績を踏まえ、薬剤および遺伝子・siRNAを患部選択的にデリバリーし、患部の環境変化および可視光などの外場刺激に応答して機能を発現するインテリジェント型ナノデバイスを構築し、安全性と有効性に優れたナノ診断・治療システムを開発している。
2. 研究開発の目標
  • 抗がん剤治療の安全性と有効性を高めるインテリジェントナノDDSを開発する。
  • 遺伝子・メッセンジャーRNA・siRNAを標的細胞にデリバリーし、機能発現させるナノキャリアを開発する。
  • 微小がんを検出するための革新的ナノ診断システムを創出する。
  • 医学と工学に精通したナノ医療の次世代を担う若手研究者・医師を輩出する。
3. 業績
<原著論文>
  1. Y. Miura, T. Takenaka, K. Toh, S. Wu, H. Nishihara, M. R. Kano, Y. Ino, T. Nomoto, Y. Matsumoto, H. Koyama, H. Cabral, N. Nishiyama, K. Kataoka, Cyclic RGD-linked polymeric micelles for targeted delivery of platinum anticancer drugs to glioblastoma through the blood-brain tumor barrier. ACS Nano 7 (10) 8583-8592 (2013)
  2. S. Deshayes, H. Cabral, T. Ishii, Y. Miura, S. Kobayashi, T. Yamashita, A. Matsumoto, Y. Miyahara, N. Nishiyama, K. Kataoka, Phenylboronic acid-installed polymeric micelles for targeting sialylated epitopes in solid tumors. J. Am. Chem. Soc. 135 (41) 15501-15507 (2013)
  3. H. Cabral, M. Murakami, H. Hojo, Y. Terada, M. R. Kano, U. -I. Chung, N. Nishiyama, K. Kataoka, Targeted therapy of spontaneous murine pancreatic tumors by polymeric micelles prolongs survival and prevents peritoneal metastasis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 110 (28) 11397-11402 (2013)
  4. H. Takemoto, K. Miyata, S. Hattori, T. Ishii, T. Suma, S. Uchida, N. Nishiyama, K. Kataoka, Acidic pH-responsive siRNA conjugate for reversible carrier stability and accelerated endosomal escape with reduced IFNα-associated immune response. Angew. Chem. Int. Ed. 52 (24) 6218-6221 (2013)
  5. S. Uchida, K. Itaka, H. Uchida, K. Hayakawa, T. Ogata, T. Ishii, S. Fukushima, K. Osada, K. Kataoka, In vivo messenger RNA introduction into the central nervous system using polyplex nanomicelle. PLoS One 8 (2) e56220 (2013)
  6. Y. Anraku, A. Kishimura, Y. Yamasaki, K. Kataoka, Living unimodal growth of polyion complex vesicles via 2D supramolecular polymerization. J. Am. Chem. Soc. 135 (4) 1423-1429 (2013)
  7. M. Naito, T. Ishii, A. Matsumoto, K. Miyata, Y. Miyahara, K. Kataoka, A phenylboronate-functionalized polyion complex micelle for ATP-triggered release of siRNA. Angew. Chem. Int. Ed. 51 (43) 10751-10755 (2012)
  8. T. Suma, K. Miyata, Y. Anraku, S. Watanabe, R. J. Christie, H. Takemoto, M. Shioyama, N. Gouda, T. Ishii, N. Nishiyama, K. Kataoka, Smart multilayered assembly for biocompatible siRNA delivery featuring dissolvable silica, endosome-disrupting polycation, and detachable PEG. ACS Nano 6 (8) 6693-6705 (2012)
  9. K. Osada, H. Cabral, Y. Mochida, S. -E. Lee, K. Nagata, T. Matsuura, M. Yamamoto, Y. Anraku, A. Kishimura, N. Nishiyama, K. Kataoka, Bioactive polymeric metallosomes self-assembled through block copolymer-metal complexation. J. Am. Chem. Soc. 134 (32) 13172-13175 (2012)
  10. R. J. Christie, Y. Matsumoto, K. Miyata, T. Nomoto, S. Fukushima, K. Osada, J. Halnaut, F. Pittella, H. -J. Kim, N. Nishiyama, K. Kataoka, Targeted polymeric micelles for siRNA treatment of experimental cancer by intravenous injection. ACS Nano 6 (6) 5174-5189 (2012)
  11. S. Uchida, K. Itaka, Q. Chen, K. Osada, T. Ishii, M. A. Shibata, M. Harada-Shiba, K. Kataoka, PEGylated polyplex with optimized PEG shielding enhances gene introduction in lungs by minimizing inflammatory responses. Mol Ther. 20 (6) 1196-1203 (2012)
  12. H. Cabral, Y. Matsumoto, K. Mizuno, Q. Chen, M. Murakami, M. Kimura, Y. Terada, M. R. Kano, K. Miyazono, M. Uesaka, N. Nishiyama, K. Kataoka, Accumulation of sub-100 nm polymeric micelles in poorly permeable tumours depends on size. Nat. Nanotechnol. 6 (12) 815-823 (2011)
  13. H. Uchida, K. Miyata, M. Oba, T. Ishii, T. Suma, K. Itaka, N. Nishiyama, K. Kataoka, Odd-even effect of repeating aminoethylene units in the side chain of N-substituted polyaspartamides on gene transfection profiles. J. Am. Chem. Soc. 133 (39) 15524-15532 (2011)
  14. M. Murakami, H. Cabral, Y. Matsumoto, S. Wu, M. R. Kano, T. Yamori, N. Nishiyama, K. Kataoka, Improving drug potency and efficacy by nanocarrier-mediated subcellular targeting. Sci. Transl. Med. 3 (64) 64ra2 (2011)
<総説>
  1. K. Miyata, N. Nishiyama, K. Kataoka, Rational design of smart supramolecular assemblies for gene delivery: Chemical challenges in the creation of artificial viruses. Chem. Soc. Rev. 41 (7) 2562-2574 (2012)
  2. K. Itaka, K. Kataoka, Progress and prospects of polyplex nanomicelles for plasmid DNA delivery. Curr. Gene Ther. 11 (6) 457-465 (2011)
  3. H. Cabral, N. Nishiyama, K. Kataoka, Supramolecular nanodevices: From design validation to theranostic nanomedicine. Acc. Chem. Res. 44 (10) 999-1008 (2011)