CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2020/06/11

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    西山伸宏 Nobuhiro NISHIYAMA
    教授 Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

    分子組織化学領域
    Molecular materials design
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    ナノメディシン/ナノマシン
    スマート機能性ポリマー
    がん治療
    Nanomedicine/Nanomachine
    Smart functional polymer
    Cancer treatment
研究テーマ
Research Subject
精密合成高分子を基盤とするスマート診断・治療システムの創出
Development of smart diagnostic and therapeutic system based on fine-tuned synthetic polymers

研究の背景 Background

我々は、合成高分子材料をプラットフォームとして、標的化機能や環境応答機能等の任意の機能を創り込むことによって、体内の病変部位を検出し、治療することができるスマートナノマシンの実現を目指しています。生体内環境に応答する新規材料の開発、核酸・タンパク質医薬のデリバリー、さらにはイメージングや物理エネルギーを利用した治療技術の開発等の幅広い研究を展開しており、企業との共同研究も活発に行っています。

In our laboratory, we aim to realize a smart nanomachine that can detect and treat lesions in the body by designing synthetic polymers equipped with various functions such as targetability and environmental responsiveness. Our researches cover development of new materials for in vivo application, delivery of nucleic acid and protein drugs, and realization of new therapeutic methods utilizing bioimaging or physical energy. Also, we are actively collaborating with companies.

研究の目標 Outcome

ナノマシンによるスマート診断・治療システムの実現に向けて、以下の1)-3)の研究開発を推進している。1)スマートナノマシンの構築のための機能性ポリマーの開発、2)低分子・中分子医薬からウイルス等のバイオ医薬品にいたるまで多様な創薬モダリティに対して、安全性に優れ、画期的な治療効果をもたらすスマートナノマシンの開発、3)診断と治療の一体化を実現にするセラノスティックナノマシンの開発

We are conducting the following 1)-3) projects toward the realization of smart diagnosis and treatment systems based on nanomachines. 1) Synthesis of functional polymers for the construction of smart nanomachines 2) Development of safe and effective nanomachines for various therapeutic modalities including small and medium molecular drugs and biopharmaceuticals such as viral vectors. 3) Development of theranostic nanomachines that realize diagnosis and treatment of intractable diseases.

研究図Research Figure

Fig.1. Cancerous pH-responsive smart shell. The polyzwitterion having ethylenediamine moiety (PGlu(DET-Car)) shows neutral charge at pH7.4 for antifouling but becomes cationic at pH6.5 for enhanced interaction with cancerous tissues [1,2].
Fig.2. Ternary complex micelles from proteins, tannic acid (TA) and boronic acid-modified block copolymers. The micelles displayed prolonged blood circulation and enhanced tumor accumulation of therapeutic proteins [3,4].

文献 / Publications

[1] J. Control. Release 346 392-404 (2022); [2] Angew. Chem. Int. Ed. 57(18) 5057-5061 (2018);
[3] ACS Appl. Mater. Inter. 13(46) 54850-54859 (2021);[4] Biomacromolecules 21(9) 3826–3835 (2020);
[5] Sci. Adv. 6 (4) eaaz1722 (2020)

研究者HP