長瀬　健一 (ナガセ　ケンイチ)

Nagase, Kenichi

写真a

所属（所属キャンパス）

薬学部 薬科学科 創薬物理化学講座 （芝共立）

職名

准教授
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総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

    東京女子医科大学, 先端生命医科学研究所, 博士研究員

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    東京女子医科大学, 先端生命医科学研究所, 助教

  • 2011年04月
    -
    2017年03月

    東京女子医科大学, 先端生命医科学研究所, 講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1996年04月
    -
    2000年03月

    早稲田大学, 理工学部, 応用化学科

    日本, 大学, 卒業

  • 2000年04月
    -
    2002年03月

    早稲田大学, 理工学研究科, 応用化学専攻

    日本, 大学院, 修了, 修士

  • 2002年04月
    -
    2005年03月

    早稲田大学, 理工学研究科, 応用化学専攻

    日本, 大学院, 修了, 博士後期

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 早稲田大学, 課程, 2005年03月

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免許・資格 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本分析化学会 液体クロマトグラフィー分析士 初段, 2017年09月

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • 刺激応答性高分子ハンドブック

    長瀬 健一、金澤秀子, 株式会社エヌ・ティー・エス, 2018年12月

    担当範囲: 温度応答性クロマトグラフィー

  • Temperature‐responsive Polymers for Tissue Engineering

    Kenichi Nagase, Masayuki Yamato, Teruo Okano, John Wiley & Sons, 2018年06月

    担当範囲: Temperature‐Responsive Polymers: Chemistry, Properties and Applications

  • Polymer and Biopolymer Brushes: For Materials Science and Biotechnology

    Kenichi Nagase, Teruo Okano, John Wiley & Sons, 2018年01月

    担当範囲: Thermoresponsive Polymer Brushes for Thermally Modulated Cell Adhesion and Detachment

  • バイオマテリアル-その基礎と先端研究への応用

    長瀬 健一、大和雅之, 東京化学同人, 2016年02月

    担当範囲: 細胞シート

  • Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science 2V Set

    Kenichi Nagase, Teruo Okano, John Wiley & Sons, 2016年

    担当範囲: Bioseparation Using Thermoresponsive Polymers

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Thermoresponsive anionic copolymer brush-grafted surfaces for cell separation

    Nagase K., Uchikawa N., Hirotani T., Akimoto A., Kanazawa H.

    Colloids and Surfaces B: Biointerfaces （Colloids and Surfaces B: Biointerfaces)  185 2020年01月

    ISSN  09277765

    　概要を見る

    © 2019 Elsevier B.V. Cell separation methods that do not require surface modification of cells are needed in tissue engineering and regenerative medicine. We developed thermoresponsive anionic polymer brushes for cell separation without modification of the cell surfaces. Copolymer brush poly(N-isopropylacrylamide-co-N-tert-butylacrylamide-co-tert-butyl acrylate, P(NIPAAm-co-tBAAm-co-tBA), was prepared on a cover glass plate through activator regenerated by electron transfer atom transfer radical polymerization (ARGET-ATRP). The tert-butyl group of the copolymer brush was then deprotected and a P(NIPAAm-co-tBAAm-co-acrylic acid (AAc)) brush-modified glass surface was obtained. ARGET-ATRP synthesis achieved polymers with low polydispersity. The negative surface charge of the polymer brush-modified substrates was evaluated using zeta potential measurements and the phase transition temperature of the polymer was modulated between 37–20 °C to perform cell adhesion and detachment, respectively. The adhesion and detachment behavior of cells used in cardiovascular tissue engineering on the thermoresponsive anionic polymer brushes was investigated. Normal human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) exhibited prompt detachment from the thermoresponsive anionic polymer brush surfaces. In addition, normal human aortic smooth muscle cells (SMC) exhibited relatively high adhesion on thermoresponsive anionic polymer brush-modified surfaces compared with those modified with thermoresponsive polymer brushes without anionic groups. By utilizing the difference in the cell adhesion and detachment properties of the cell types, a mixture of HUVEC and SMC was separated simply by altering the applied temperature. This result indicated that the prepared thermoresponsive anionic polymer brush-modified glass surface could be used as a tool for the separation of cells in cardiovascular tissue engineering.

  • Temperature-modulated cell-separation column using temperature-responsive cationic copolymer hydrogel-modified silica beads

    Nagase K., Inanaga D., Ichikawa D., Mizutani Akimoto A., Hattori Y., Kanazawa H.

    Colloids and Surfaces B: Biointerfaces （Colloids and Surfaces B: Biointerfaces)  178   253 - 262 2019年06月

    ISSN  09277765

    　概要を見る

    © 2019 Elsevier B.V. There is strong demand for cell separation methods that do not decrease cell activity or modify cell surfaces. Here, new temperature-modulated cell-separation columns not requiring cell-surface premodification are described. The columns were packed with temperature-responsive cationic polymer hydrogel-modified silica beads. Poly(N-isopropylacrylamide-co-n-butyl methacrylate-co-N,N-dimethylaminopropyl acrylamide) hydrogels with various cationic moieties were attached to silica-bead surfaces by radical polymerization using N,Nʹ-methylenebisacrylamide as a crosslinking agent. The beads were packed into solid-phase extraction columns, and temperature-dependent cell elution from the columns was found using HL-60 and Jurkat cells. The retention HL-60 and Jurkat cells in columns containing cationic beads at 37 °C was 95.3% to 99.6% and 95.0% to 98.8%, respectively. By contrast, beads without cationic properties exhibited low cell retention (20.6% for HL-60 and 32.5% for Jurkat cells). The cells were mainly retained through both electrostatic and hydrophobic interactions. The retained HL-60 (4.9%) and Jurkat cells (40%) were eluted at 4 °C from the column with a low composition of cationic monomer (DMAPAAm, 1 mol% in copolymer), because the temperature-responsive hydrogels on the beads became hydrophilic, decreasing the hydrophobic interactions between the cells and the beads. A higher number of Jurkat cells than HL-60 cells were eluted because of differences in their electrostatic properties (Jurkat cells: −2.53 mV; HL-60 cells: −20.7 mV). The results indicated that cell retention by the hydrogel-coated beads packed in a solid phase extraction column could be modulated simply by changing the temperature.

  • LAT1-Targeting Thermoresponsive Liposomes for Effective Cellular Uptake by Cancer Cells

    Maekawa-Matsuura M., Fujieda K., Maekawa Y., Nishimura T., Nagase K., Kanazawa H.

    ACS Omega （ACS Omega)  4 （ 4 ） 6443 - 6451 2019年04月

    ISSN  2470-1343

    　概要を見る

    © 2019 American Chemical Society. L-type amino acid transporter 1 (LAT1) is a transporter that is more highly expressed in cancer cells compared with normal cells. In the present study, liposomes, composed of egg phosphatidylcholine (EPC) and dioleoyl phosphatidylethanolamine, were modified with LAT1-targeting thermoresponsive polymer, l-tyrosine-conjugated poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylacrylamide) (P(NIPAAm-co-DMAAm)). The cellular uptake of the prepared LAT1-targeting liposomes was evaluated using HeLa cells as a cancer cell model. At temperatures above the polymer's lower critical solution temperature, uptake of the liposomes into cells was observed because the polymer at the liposome surface became hydrophobic and interacted with the cell membrane. Flow cytometry analysis suggested that l-tyrosine-P(NIPAAm-co-DMAAm)-liposomes exhibited markedly increased cellular uptake by HeLa cells compared with that of liposomes not modified with l-tyrosine. This result indicated that cellular uptake of liposomes can be enhanced by the affinity between l-tyrosine and the LAT1 of HeLa cells. The developed functional liposomes, which exhibit both thermoresponsive and LAT1-targeting properties, would be appropriate for temperature-modulated drug delivery and imaging with good targeting ability.

  • Liposomes with temperature-responsive reversible surface properties

    Nemoto R., Fujieda K., Hiruta Y., Hishida M., Ayano E., Maitani Y., Nagase K., Kanazawa H.

    Colloids and Surfaces B: Biointerfaces （Colloids and Surfaces B: Biointerfaces)  176   309 - 316 2019年04月

    研究論文（学術雑誌）, 共著,  ISSN  0927-7765

    　概要を見る

    © 2019 Elsevier B.V. Liposomes composed of egg phosphatidylcholine and cholesterol were modified with the temperature-responsive polymer poly(N-isopropylacrylamide-co-N, N-dimethylacrylamide) (P(NIPAAm-co-DMAAm)), and exhibited reversible surface properties with temperature. Completely reversible liposome aggregation due to P(NIPAAm-co-DMAAm) hydration/dehydration was demonstrated over four successive cycles of heating and cooling. The P(NIPAAm-co-DMAAm) polymer was hydrated during cooling, which dispersed the liposomes. The rigidity of the liposomal membrane was one of the factors in the reversible aggregation, as was the modification density of the polymer on the liposomes. A low density on relatively rigid liposomes could maintain the polymer property of reversible hydrated layers below critical solution temperature (LCST) boundary. Above the LCST, temperature-responsive polymers could also transport negatively charged liposomes into cells. The reversible behavior of the temperature-responsive polymer-modified liposomes has not been reported previously and could enable new applications for switching deposit forms as alternative drug carriers.

  • Effect of polymer phase transition behavior on temperature-responsive polymer-modified liposomes for siRNA transfection

    Nagase K., Hasegawa M., Ayano E., Maitani Y., Kanazawa H.

    International Journal of Molecular Sciences （International Journal of Molecular Sciences)  20 （ 2 ） 430 2019年01月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1422-0067

    　概要を見る

    © 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Small interfering RNAs (siRNAs) have been attracting significant attention owing to their gene silencing properties, which can be utilized to treat intractable diseases. In this study, two temperature-responsive liposomal siRNA carriers were prepared by modifying liposomes with different polymers—poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylaminopropyl acrylamide) (P(NIPAAm-co-DMAPAAm)) and poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylacrylamide) P(NIPAAm-co-DMAAm). The phase transition of P(NIPAAm-co-DMAPAAm) was sharper than that of P(NIPAAm-co-DMAAm), which is attributed to the lower co-monomer content. The temperature dependent fixed aqueous layer thickness (FALT) of the prepared liposomes indicated that modifying liposomes with P(NIPAAm-co-DMAPAAm) led to a significant change in the thickness of the fixed aqueous monolayer between 37 ◦ C and 42 ◦ C; while P(NIPAAm-co-DMAAm) modification led to FALT changes over a broader temperature range. The temperature-responsive liposomes exhibited cellular uptake at 42 ◦ C, but were not taken up by cells at 37 ◦ C. This is likely because the thermoresponsive hydrophilic/hydrophobic changes at the liposome surface induced temperature-responsive cellular uptake. Additionally, siRNA transfection of cells for the prevention of luciferase and vascular endothelial growth factor (VEGF) expression was modulated by external temperature changes. P(NIPAAm-co-DMAPAAm) modified liposomes in particular exhibited effective siRNA transfection properties with low cytotoxicity compared with P(NIPAAm-co-DMAAm) modified analogues. These results indicated that the prepared temperature-responsive liposomes could be used as effective siRNA carriers whose transfection properties can be modulated by temperature.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 効果的な心筋細胞シート移植のためのVEGF徐放ファイバーマットの開発

    長瀬健一, 金澤秀子

    Drug Delivery System (じほう)  34 ( 3 ) 173 - 178 2019年07月

    総説・解説（学術雑誌）, 共著,  ISSN  0913-5006

  • 微細構造表面と温度応答性高分子を用いた細胞分離技術の開発

    長瀬, 健一, 宿輪, 理紗, 小沼, 隆大, 大和, 雅之, 武田, 直哉 and 岡野, 光夫

    バイオマテリアル -生体材料- 36 ( 2 ) 158 - 159 2018年04月

    総説・解説（学術雑誌）, 共著

  • 積層化細胞シートの移植効率向上を目的とした細胞増殖因子徐放ファイバーマットの開発

    長瀬, 健一, 関根, 秀一, 清水, 達也, 金澤, 秀子, 岡野, 光夫, Lee, Seung Jin and 大和, 雅之

    Bioindustry (CMC出版)  35 ( 4 ) 36 - 45 2018年04月

    総説・解説（学術雑誌）, 共著

  • 温度応答性高分子ブラシの精密設計とバイオセパレーションへの応用

    長瀬 健一, 岡野光夫, 金澤秀子

    高分子論文集 75 ( 2 ) 143 - 154 2018年02月

    総説・解説（学術雑誌）, 共著

  • 精密重合法によるナノバイオインターフェイスの構築とバイオセパレーションへの応用

    長瀬 健一

    バイオマテリアル-生体材料- (日本バイオマテリアル学会)  33 ( 1 ) 16 - 20 2015年01月

    総説・解説（学術雑誌）, 単著

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • 細胞分離を目的とした温度応答性高分子の精密設計

    長瀬健一, 金澤秀子

    第68回高分子討論会, 2019年09月, 口頭（招待・特別）

  • 温度応答性ミックスモードカラムの開発と特性評価

    長瀬健一, 渡辺真梨亜, 善 文比古, 金澤秀子

    日本分析化学会 第68年会, 2019年09月, 口頭（一般）

  • 温度応答性カチオン交換型ミックスモードカラムの開発

    長瀬健一, 渡辺真梨亜, 善 文比古, 金澤秀子

    第32回バイオメディカル分析科学シンポジウム, 2019年08月, 口頭（一般）

  • 温度応答性クロマトグラフィーを用いた核酸分離精製法の開発

    山崎開智, 前川祐太朗，長瀬健一，金澤 秀子

    第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム (岡山) , 2019年06月, ポスター（一般）

  • 温度応答性高分子ブラシ修飾ビーズを用いた間葉系幹細胞分離カラムの開発

    枝常吾郎, 長瀬健一, 金澤秀子

    第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム (岡山) , 2019年06月, ポスター（一般）

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競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 再生医療を革新的に効率化する機能性バイオ界面の創製

    2019年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 長瀬健一, 基盤研究(B) , 補助金,  代表

  • 酸素産生ナノ粒子を用いた革新的細胞組織移植法の確立

    2018年06月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 長瀬　健一, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  代表

  • ｍＲＮＡ送達による立体細胞組織内タンパク質発現を利用した脈管形成と血管新生誘導

    2018年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小林 純, 補助金,  分担

  • 細胞認識因子を組み込んだインテリジェント型細胞分離基材の開発

    2014年04月
    -
    2018年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 長瀬　健一, 基盤研究(C), 補助金,  代表

  • がん細胞シート工学による革新的３次元がん組織モデルの構築

    2013年04月
    -
    2016年03月

    中山正道, 基盤研究(B), その他,  分担

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本分析化学会 関東支部 新世紀賞

    2019年01月

    受賞国： 日本

  • HPLC 2017 Jeju, Best Poster Award

    2017年11月

  • Best Young Investigator Poster Award, The 5th Asian Biomaterials Congress

    2015年05月

  • 日本バイオマテリアル学会 科学奨励賞

    2014年11月

    受賞国： 日本

  • IUMRS-ICA 2014 Young Scientist Awards BRONZE AWARDS

    2014年08月

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 卒業研究Ｃ

    2019年度

  • 卒業研究Ｂ

    2019年度

  • 卒業研究Ａ

    2019年度

  • 物理化学３

    2019年度

  • 物理化学１

    2019年度

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