france-japan drug delivery systems symposium “recent ...€¦ · symposium “recent achievements...

89
12 th FranceJapan DDS Symposium 1 12 th France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des Vaux de Cernay, France

Upload: others

Post on 30-Apr-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  1 

 

 

 

 

12th

France-Japan Drug Delivery Systems

Symposium

 

 

“Recent Achievements and Further

Challenges in Drug Delivery Research”

 

 

 

 

 

October 9-12, 2016

Abbaye des Vaux de Cernay, France

 

Page 2: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  2 

 

PREFACE

The 12th France‐Japan DDS symposium will be held in the Vaux de Cernay, 50 Km south of Paris. In addition of being a wonderful site,  the ancient abbey  turned  into a welcoming place  for seminar and symposium. This area  is also a cluster of excellence  for medical  sciences and several  renowned  research centers and companies  are  located  quite  close  to  this  location.  This  environment  together  with  the  charm  of  the surroundings should be an occasion of inspiration to this joint meeting. 

French and Japanese people are sharing similar interest for culture, art, erudition, cooking and science. But even  if  French  and  Japanese  cultures  and  food  may  be  very  different,  their  scientific  language  and accomplishments are the same, especially in the drug delivery field. This common interest for research in a major  pharmaceutical  field  explains  the  vitality  and  longevity  of  this  French‐Japanese  DDS  symposium, which takes place for the 12th time during the last 24 years period. The organization of such an event is only possible,  thanks  to  the  generosity  of  both  French  and  Japanese  sponsors  which  are  here  warmly acknowledged. 

The  very  appealing  program  of  the  symposium  covers  all  the  different  aspects  that  has  been  involved during the recent year in the development of novel DDS: material chemistry, physical chemistry, biological applications and  translation  into clinics of major discoveries. Our symposium  is a perfect example of  the tremendous evolution of this scientific field. 

We do hope you will enjoy the symposium. While not very far from Paris, the capital, the Vaux de Cernay is a perfect place for increased scientific interactions and connection. 

We wish you a marvelous stay! 

Pr. Patrick Couvreur Pr. Elias Fattal   University of Paris‐Sud

Page 3: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  3 

 

ACKNOWLEDGEMENTS  The organizers wish to thank warmly the following Institutions and Companies for their support:  

GATTEFOSSE 

 

SANTEN FRANCE 

 

ROQUETTE 

CAPSUGEL 

Page 4: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  4 

 

IPSEN 

ASTELLAS PHARMA INC. 

THE NAGAI FOUNDATION TOKYO 

 

Page 5: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  5 

 

CONFERENCE PROGRAM

 Sunday October 9, 2016  

16h30  Pick‐up participants at Hyatt CDG airport, Terminal 2, Terminal 1 19h00  Arrival at Vaux de Cernay 20h00  Welcome Dinner  

Monday October 10, 2016  8h15  Welcome address Hideyoshi HARASHIMA and Elias FATTAL   Hokkaido University, Japan and Paris‐Sud University, France  Chairs: MIGNET Nathalie 

KOGURE Kentaro  8h45  ISHIDA Tatsuhiro – Tokushima University, Japan 

Development of a RNAi‐Based Anticancer Drug 9h15  BARTHELEMY Philippe – University of Bordeaux, France 

Nucleic Acid based Supramolecular Systems: a Route to Hydrogels for Regenerative Medicine 9h45  HARASHIMA Hideyoshi ‐ Hokkaido University, Japan 

Multifunctional Envelope‐Type Nano Device for Gene Delivery: Concept and Application for Nanomedicine 

10h15  FATTAL Elias ‐ Paris‐Sud University, France Targeted and Local Delivery of Nucleic Acids  

10h45  Break  

Chairs: RICHARD Joël   MARUYAMA Kazuo 11h15  OKADA Hiroaki – Okada DDS Research Institute, Japan 

Cytoplasm‐Responsive Delivery Systems for siRNA using TAT‐Like Peptide Nanomicelles 11h45  SASAKI Shigeki – Kyushu University, Japan 

The Pseudo‐Cytidine Derivative Enables the Formation of Triplex DNA with Multiple CG Inversion Sites to Inhibit Transcription 

12h15  KOGURE Kentaro – University of Tokushima, Japan Effective Cytoplasmic Delivery of Macromolecules by Faint Electric Treatment  

12h45 Lunch  

Chairs:  JANNIN Vincent   IMAI Teruko 14h15  BENAMEUR Hassan – CAPSUGEL, France   enTRinsicTM Drug Delievry Technology for Live Biotherapeutics (Microbiomes) 14h45  KIKUCHI Hiroshi – Tsukuba Research Laboratories, Eisai Co., Ltd., Japan 

Start of Commission for Species Difference Problem on Formulation Design 15h15  RICHARD Joël – IPSEN, France 

Delivery of Peptides by Non‐Invasive Routes : Focus on Successful Oral Technologies Progressing in the Clinic and Future Challenges 

15h45  KONDO Hiromu – Pharmaceutical Research and Technology Labs, Astellas Pharma Inc., Japan Role of exploratory clinical study for oral DDS formulation development  

 

Page 6: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  6 

 

16h15  Break  Chairs: BENAMEUR Hassan   KATAOKA Kazunori 16h45  JANNIN Vincent – GATTEFOSSE S.A.S., France 

Lipid‐Based Formulations for Enhanced Oral Bioavailability of BCS Class II Drugs 17h15  LEFEVRE Philippe – ROQUETTE, France 

Comprehension of mannitol behavior in high speed rotary Press tableting using simulator 17h45  MARUYAMA Kazuo – Teikyo University, Japan 

Development of a New Lipid Bubble for Ultrasound Theranostics 18h15  MIGNET Nathalie – Paris Descartes University, France 

Conception of contrast Agents or nanotherapeutics with the Help of Imaging Modalities  

20h00  Dinner 

 Tuesday October 11, 2016  Chairs : LECOMMANDOUX Sébastien   HARASHIMA Hideyoshi 8h45  COUVREUR Patrick ‐ Paris‐Sud University, France 

To Pass or not to Pass the Blood Brain Barrier 9h15  KATAOKA Kazunori – Innovation Center of nanoMedicine and the University of Tokyo, Japan 

Self‐assembled Supramolecular nanosystems for Smart Targeted Therapy of Intractable Diseases 9h45  GAZEAU Florence ‐ Paris Diderot University, France 

Modulation of the tumor microenvironment by nanotherapy 10h15  AKIYOSHI Kazunari – Kyoto University, Japan 

Development of new bio‐nanotransporters for biologics DDS  

10h45  Break  

Chairs : ISHIDA Tatsuhiro   SIEPMANN Juergen 11h15  PENG Ling – Aix‐Marseille University, France 

Charm of Dendrimer nanotechnology in Cancer Therapy 11h45  YAMASHITA Fumiyoshi ‐ Kyoto University, Japan 

Use of Informatics Technologies for the Prediction of Pharmacokinetic Behaviors 12h15  IMAI Teruko – Kumamoto University, Japan 

Catalytic Properties of Esterase in Several Organs and Design of Prodrug and Soft Drug  

12h45  Lunch    

15h00  Social Programme: Visit at the Château de Breteuil  20h00 Gourmet Dinner 

 

Page 7: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  7 

 

 Wednesday October 12, 2016  Chairs : COUVREUR Patrick   AKASHI Mitsuru 8h45  LECOMMANDOUX Sébastien 

Ecole Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux, France Bioactive glycopolypeptide self‐assembled biohybrid nanomaterials 

9h15  TSUKAMOTO Ikuko & KONISHI Ryoji – Kagawa University, Japan Promising Capabilities of an Adenosine Analogue, COA‐CI 

9h45  DOURLAT Jennifer – SANTEN FRANCE   Rationale for the use of cationic emulsions in ophthalmology : from bench to bedside 10h15  OZEKI Tetsuya – Nagoya City University, Japan 

Formulation Design of Composite Nano‐Particles for Inhalation by Using a Two‐Solution Mixing type Spray Nozzle 

 

10h45  Break  

Chairs: PENG Ling   OZEKI Tetsuya 11h15  AKASHI Mitsuru – Osaka University, Japan 

Development of Vascularized 3D Tissue Models using Layer‐by‐Layer Technique and Application for DDS Research 

11h45  SIEPMANN Juergen – University of Lille, France Simulation of controlled drug delivery systems in vitro and in vivo 

12h15  YAMAMOTO Hiromitsu – Aichi Gakuin University, Japan Design of Polymeric Nanoparticle and Micelle for Treatment of Biofilm Infection Disease 

 

12h45 Lunch  

14h15  BOISSIERE Cédric –Pierre & Marie Curie University, France   Title to be announced  14h45  MAKINO Yuji – Musashino University, Japan 

X Ray Micro CT Imaging of Penetrated Microneedles  15h30   Departure for CDG by Bus  

Page 8: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  8 

 

       

ABSTRACTS  

Page 9: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  9 

 

A DEVELOPMENT OF RNAi‐BASED ANTICANCER DRUG  

Tatsuhiro ISHIDA, Ph.D.  

Institute of Biomedical Sciences, Tokushima University  

KEY WORDS: RNAi, shRNA, liposomal DDS, cancer treatment   ABSTRACT :  During about two decades, a number of therapeutic drugs focused to RNA  interference (RNAi) have been developed, however  these drugs have been  still unsuccessful due  to  various problems  such  as  targeted disease, drug delivery system, dosing route, stability in the body and so on. To resolve these problems, we focused to developing new drug delivery system using cationic  liposome and short‐hairpin RNAi molecule for thymidylate synthase (TS shRNA), an important rate‐limiting enzyme of DNA biosynthesis in cancer. To avoid a rapid degradation in the blood and immunological incidence of TS shRNA conjugated with liposome (named as DFP‐10825),  intraperitoneal and/or  intrathoracic administration of DFP‐10825 were applied to evaluate  the  antitumor  activity  on  disseminated  ascetic  ovarian,  gastric  and  pancreatic  cancer models and/or malignant mesothelioma xenografts implanted into intrathoracic cavity. Locally injected DFP‐10825 resulted in potent antitumor activity and prolonged survival on these cancer models with relative long‐time retention of DFP‐10825  in the cavity. In addition, the combination of DFP‐10825 (i.p.) and paclitaxel (i.p.), down‐regulator of TS, or pemetrexed (i.p.), one of TS inhibitors, showed augmented antitumor efficacy and further  prolonged  survival  in  those  cancer models.  DFP‐10825  is  a  stable  freeze‐dried  preparation  and capable of being prepared in a large amount at once. Our novel trial for RNAi‐based anticancer therapy will have  a  clinical  benefit  to  treat  patients  with  disseminated  peritoneal  cancers.  We  cooperate  with  a biotechnology venture company, Delta‐Fly Pharma and plan to enter a clinical trial within 1.5 years.  REFERENCES :  1) Abu  Lila  AS,  Kato  C,  Fukushima M,  Huang  CL, Wada  H,  Ishida  T.,  Downregulation  of  thymidylate 

synthase by RNAi molecules enhances the antitumor effect of pemetrexed in an orthotopic malignant mesothelioma xenograft mouse model. Int J Oncol, 48, 1399‐1407 (2016) 

2) Ando H, Kobayashi S, Abu Lila AS, Essam Eldin N, Kato C, Shimizu T, Ukawa M, Kawazoe K,  Ishida T, 

Advanced  therapeutic  approach  for  the  treatment  of  malignant  pleural  mesothelioma  via  the 

intrapleural administration of liposomal pemetrexed. J Control Release, 220, 29‐36 (2015) 

3) Hashimoto  Y,  Abu  Lila  AS,  Shimizu  T,  Ishida  T,  Kiwada  H,  B  cell‐intrinsic  toll‐like  receptor  7  is 

responsible  for  the  enhanced  anti‐PEG  IgM  production  following  injection  of  siRNA‐containing 

PEGylated lipoplex in mice. J Control Release, 184, 1‐8 (2014) 

4) Kadota  K,  Huang  CL,  Liu  D,  Yokomise  H,  Haba  R, Wada  H.,  Combined  therapy with  a  thymidylate 

synthase‐inhibiting vector and S‐1 has effective antitumor activity against 5‐FU‐resistant tumors. Int J 

Oncol, 38, 355‐363 (2011) 

 

Page 10: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  10 

 

NUCLEIC ACID BASED SUPRAMOLECULAR SYSTEMS: A ROUTE TO HYDROGELS FOR REGENERATIVE MEDICINE  

 Philippe BARTHELEMY1,2,3 

1University of Bordeaux, ARNA laboratory, F‐33000 Bordeaux, France. 

2INSERM, U1212, ARNA laboratory 

3UMR CNRS 5320 

KEY WORDS : Amphiphiles, Biocompatible scaffolds, Low Molecular Weight Gels (LMWG), stem cells, Tissue engineering, supramolecular chemistry. 

  ABSTRACT : The  combination  of  nucleic  acids  chemistry  (e.g.,  nucleoside,  nucleotides,  oligonucleotides)  with supramolecular  principles  provides  an  efficient  and  powerful  approach  to  prepare well‐defined  systems with  tunable physico‐chemical properties and  functions. We are currently developing biocompatible gels resulting from the self‐assembly of nucleic acids derivatives for  i) drug delivery applications, and  ii) tissue engineering.  This  communication will present novel  “smart” nucleic  acid based nanosystems derivatives developed in our lab [1].   REFERENCES :  

1) K. Oumzil, M. A. Ramin, C. Lorenzato, A. Hemadou, J. Laroche, M. J. Jacobin‐Valat, S. Mornet, C.‐E. Roy, T. Kauss, K. Gaudin, G. Clofent‐Sanchez, and P. Barthélémy (2016) Bioconjugate Chemistry 27 (3), pp. 569‐575 

2) J. A. Kaplan,  P. Barthélémy and M. W. Grinstaff, Chem. Commun., (2016), 52, pp. 5860‐5863 3) Latxague,  L.,  Ramin,  M.A.,  Appavoo,  A.,  Berto,  P.,  Maisani,  M.,  Ehret,  C.,  Chassande,  O.,  and 

Barthélémy, P. (2015) Angewandte Chemie, 54 (15), pp. 4517‐4521. 4) Patwa A. ; Labille, J. ; Bottero JY. ; Thiéry, A.; and Barthélémy, P. (2015) Chem. Commun. 51 (13), pp. 

2547‐2550 5) Oumzil, K. Benizri, S. Tonelli, G. Staedel, C. Appavoo, A. Chaffanet, M.  Navailles L. and Barthélémy 

P. (2015) ChemMedChem 10 (11), pp. 1797‐1801 6) Luvino, D.  ; Khiati, S.  ; Oumzil, K.  ; Rocchi, P.  ; Camplo, M.  ; and Barthélémy P.  (2013)  J. Control. 

Release, 172, 954–961 7) Khiati, S., Luvino, D., Oumzil, K., Chauffert, B., Camplo, M. and Barthélémy P.  (2011) ACS Nano, 5 

(11), pp 8649–8655. 8) Patwa, A., Gissot, A., Bestel, I. and Barthélémy, P. (2011) Chem. Soc. Reviews, 40, 5844–5854 

  ACKNOWLEDGEMENTS : The authors acknowledge financial support from the French National Agency (ANR) and the LABEX AMADEUS.  

Page 11: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  11 

 

MULTIFUNCTIONAL ENVELOPE‐TYPE NANO DEVICE FOR GENE DELIVERY: CONCEPT AND APPLICATION FOR NANOMEDICINE 

 

Hideyoshi HARASHIMA  

Faculty of Pharmaceutical Sciences, Hokkaido University Sapporo City, Hokkaido, JAPAN 

E‐mail: [email protected]  

KEY WORDS : MEND, targeting, pH‐responsive cationic lipid, mitochondria 

Programmed Packaging: Recently, we developed a multifunctional envelope‐type nano device (MEND) as a novel non‐viral gene delivery system based on a new packaging concept termed “Programmed Packaging”. Programmed Packaging was proposed to develop a rational non‐viral gene delivery system equipped with various  functional  devices,  including  ligands  for  specific  receptors,  pH‐sensitive  fusogenic  peptides  for endosomal  escape,  and  a  nuclear  localization  signal  (NLS)  for  enhanced  nuclear  delivery,  to  overcome several barriers in the process of gene delivery to the nucleus of target cells [1‐3].  

R8‐MEND: Octaarginine (R8)  is known as a cell penetrating peptide and we have developed R8‐MEND for gene delivery  system. During  the  course of development, R8‐MEND has been applied  to bladder  cancer vaccine by  encapsulating BCG‐CWS  (cell wall  skeleton).  In  a preliminary  trial, BCG‐R8MEND  can  exerted significant  antitumor  activity  in  the  rat  bladder  cancer model. However,  it was  found  that  BCG‐CWS  is difficult  to  encapsulate  into  R8‐MEND  due  to  a  serious  problem  in  formulation, we  had  to  find  a  new packaging method of BCG‐CWS. Finally, we succeeded  to establish a new  formulation method as named LEEL (liposomes evaporated via the emulsified lipid) method, which can make a homogenous nanoparticles in diameter and can exert antitumor activity in mouse tumor model [4]. 

In vivo application of MEND: In order to apply MEND via a systemic administration, it is important to control surface  of MEND.  Here  we  introduced  pH‐responsive  cationic  lipid  to  control  biodistribution  as  well  as intracellular trafficking. A newly designed YSK05 can respond to endosomal pH to induce efficient escape from 

endosome while neutral  surface  charge  in blood  circulation. The  YSK‐MEND  can  induce  gene  silencing in hepatocytes at a dose of 0.06 mg/kg. YSK‐MEND has been applied to HCV therapy in collaboration with Dr. Kohara and we have successfully sent siRNA  to chimeric mice carrying human hepatocytes  infected with HCV  and  produced  gene  silencing  as  well  as  antivirus  effects  [5].  As  an  active  targeting  to  adipose vasculature,  we  have  developed  Prohibitin  Targeted  Nano  Particles  (PTNP)  using  a  peptide  ligand (KGGRAKD).  PTNP  can  be  recognized  by  the  prohibitin which  is  up‐regulated  on  the  surface  of  adipose endothelial cells and efficiently  internalized and released encapsulated Cytochrom C to  induce apoptosis. As a  result, a  remarkable antiobesic effect was  induced without producing a  significant  toxicity  [6]. This strategy will imply a new strategy for antiobesic drugs. 

MITO‐Porter: A  variety of human diseases,  including neurodegenerative disorders, diabetes,  cancer  and inherited mitochondrial disease, are associated with mitochondrial dysfunction. Therefore, this organelle is a promising therapeutic drug target  in mitochondrial therapy. To achieve such an  innovative therapy,  it  is necessary  to  deliver  therapeutic  agents  into mitochondria  in  living  cells.  Recently, we  proposed  a  new concept  of  mitochondrial  delivery,  a  MITO‐Porter,  a  liposome‐based  carrier  system  that  introduces macromolecular  cargos  into  mitochondria  via  membrane  fusions.  We  screened  for  fusogenic  lipid compositions  in  isolated mitochondria  using  a  FRET  principle.  Highly  fusogenic  lipid  compositions were identified  for MITO‐Porter  such  as  DOPE/SM/STR‐R8  or  DOPE/PA/STR‐R8.  To  improve MITO‐Porter  for higher  performance, MITO‐Porter was  coated with  endosome‐fusogenic  envelopes  and  named  as  Dual Function (DF)‐MITO‐Porter [7‐8]. DF‐MITO‐Porter could efficiently delivered macromolecules to the matrix of mitochondria in living cells. Mitochondrial gene therapy with MITO‐Porter will also be discussed. 

Page 12: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  12 

 

TARGETED AND LOCAL DELIVERY OF NUCLEIC ACIDS  

Elias FATTAL, Juliette VERGNAUD, Nicolas TSAPIS, Hervé HILLAIREAU  

University Paris‐Sud, Institut Galien Paris‐Sud, School of Pharmacy, Châtenay‐Malabry, France  

KEY WORDS : Liposomes, aptamer, dendrimers, siRNA, lungs  INTRODUCTION Since  its discovery,  the mechanism of RNA  interference has become  the method of  choice  for  silencing specific gene expression in mammalian cells. This possibility of controlling disease‐associated genes makes RNA  interference an attractive choice for therapeutics  in cancer,  inflammatory and autoimmune diseases as well as dominant genetic disorders and viral  infections (1). Despite the great potential applications for systemic and local delivery, small interfering RNAs (siRNAs) still face pharmacokinetic and cell penetration limitations.  They  are  also  susceptible  to  degradation  by  nucleases  in  biological  fluids.  Our  strategy  is therefore  to design smart carriers  for systemic and  local delivery of siRNAs  in order  to circumvent  these drawbacks  (1). We  have  first  developed  targeted  delivery  systems  for  systemic  delivery which will  be illustrated by the design of anti‐CD44 aptamer‐functionalized liposomes. We have secondly started to study the feasibility of lung delivery of siRNA using dendrimers.   TARGETED GENE SILENCING IN CANCER CELLS USING ANTI‐CD44 APTAMER‐FUNCTIONALIZED LIPOSOMES CD44, a transmembrane glycoprotein that exists in different isoforms, plays an important role on cell – cell / cell – matrix interaction, cell adhesion and migration and signal transduction from the extracellular to the intracellular  compartment.  Moreover,  it  was  clearly  shown  that  many  cancer  types  over‐express  this receptor which  is also known to be a major biomarker of cancer stem cells (2). Aptamer are nucleic acids that adopt a 3D conformation which allows them to bind as efficiently as antibodies (without the drawback of the  latest) to receptor proteins. They are designed by the SELEX technique  for systematic evolution of ligands by exponential enrichment. Apt1, a 2'‐F‐pyrimidine‐containing RNA aptamer, was selected against CD44  (3). Apt1 was  successfully  functionalized  to  the  surface of PEGylated  liposomes  (Lip) using a  thiol‐maleimide click reaction, resulting in ~140 nm liposomes (4) and the whole displayed a high affinity to CD44 protein  as  well  as  a  greater  internalization  within  CD44  positive  cells.  The  system  is  supposed  to  get internalized  by  cancer  cells  through  CD44‐mediated  endocytosis  and  release  liposomal  content  in  the cytoplasm. siRNA was efficiently loaded in such liposomes after complexation with protamine. The efficacy of  Apt1‐Lip‐siRNA  liposomes  in  knocking  down  Luc2  expression  was  tested  in  MDA‐MB‐231‐Luc2‐GFP breast cancer cells  in vitro and showed higher  inhibition to Luc2 expression compared to Lip‐siRNA alone and to mere protamine/siRNA polyplexes. Finally, an orthotopic xenograft model of human breast cancer was developed by  implanting the MDA‐MB‐231‐Luc2‐GFP cells  into the mammary fat pad of female nude mice.  After  3  daily  intravenous  injections,  a  significant  knockdown  of  Luc  expression  in  tumors  was observed  for  liposomes  loaded  with  anti‐Luc  siRNA.  Noteworthy,  while  non‐functionnalized  PEGylated liposomes did silence Luc  in  tumors, Apt1‐conjuated  liposomes entailed  the more  intense and prolonged response.  siRNA  THERAPY  FOR  TREATMENT  OF  LUNG  INFLAMMATION  USING  PHOSPHOROUS  CATIONIC DENDRIMERS AS TRANSFECTION AGENTS Chronic Obstructive Pulmonary Disease  (COPD)  is characterized by a persistent  inflammation  in the  lungs and  is  currently  the  third  leading  cause  of  death  globally  with  no  cure  available.  Current  medicinal treatment for COPD  includes anti‐inflammatory drugs and bronchodilators, which are relatively unspecific in their action and are administered systemically resulting in increased drug exposure and undesirable side effects. A siRNA‐based treatment may provide a more specific therapy in which the inflammatory pathways occurring  in COPD could be targeted. Of the many cytokines  involved  in the COPD  inflammation process, TNF‐α  is  believed  to  play  a  central  role  in  the  recruitment  of  inflammatory  cells  and  soliciting  other cytokines. It can thus be considered as a good target for a siRNA‐based therapy against COPD. Two phosphorus‐based dendrimers with either pyrrolidinium or morpholinium groups as terminal amines were  synthesized and characterized. Their performance as  transfection agents  for  lung delivery of  siRNA 

Page 13: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  13 

 

directed against TNF‐α for the treatment of lung inflammation was assessed in vitro in cell cultures and in vivo in a murine model of acute lung inflammation.  The dendrimers with pyrrolidinium and morpholinium surface  groups,  exhibited  very  different  characteristics  and  performances when  complexed with  siRNA. Dendrimer‐siRNA  nanocomplexes  (dendriplexes)  containing  pyrrolidinium  surface  groups  demonstrated better complexation, higher cell uptake and better transfection efficacy in cells The better performance of pyrrolidium dendriplexes  can be explained by higher pKa  leading  to  a  stronger  siRNA  complexation  and protection  and  a  better  cell  uptake.  The  better  efficacy  was  confirmed  in  vivo  for  pyrrolidinium dendriplexes with up to 80% TNF‐α inhibition in a dose dependent manner after direct lung delivery.  CONCLUSIONS In this work, we demonstrate a successful conjugation of anti‐CD44 aptamer to the surface of  liposomes. Such  liposomes show an enhanced affinity to the CD44 protein and CD44‐expressing cancer cells. Finally, these  liposomes  loaded with  an  anti‐Luc  siRNA  achieve  an  efficient  gene  silencing  in  vivo  to orthotopic breast  tumors, showing a promising potency of Apt1 decoration  for selective gene delivery nanocarriers. We  have  also  demonstrated  that  local  delivery  of  siRNA  using  dendrimers  can  after  inhalation  target alveolar macrophages and block the expression of inflammatory cytokines.  REFERENCES 1.  Fattal  E,  Barratt  G.  Nanotechnologies  and  controlled  release  systems  for  the  delivery  of  antisense oligonucleotides and small interfering RNA. Br J Pharmacol. 2009; 157(2):179‐194. 2.  Leite  Nascimento  et  al.  Lipid  based  nanosystems  for  CD44  targeting  in  cancer  treatment:  recent significant advances, ongoing challenges and unmet needs. Nanomedicine 2016; 11(14):1865‐1887. 3.  Ababneh  et  al.,  In  vitro  selection  of modified  RNA  aptamers  against  CD44  cancer  stem  cell marker. Nucleic Acids Ther 2013; 23(6):401‐407. 4. Alshaer et al., Functionalizing Liposomes with anti‐CD44 Aptamer for Selective Targeting of Cancer Cells. Bioconjugate Chem. 2015; 26(7);1307‐1313. 

 

Page 14: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  14 

 

CYTOPLASM‐RESPONSIVE DELIVERY SYSTEMS FOR siRNA USING TAT‐LIKE PEPTIDE NANOMICELLES 

 Hiroaki OKADA 

 Okada DDS Research Institute, Inc. 

Tokyo University of Pharmacy & Life Sciences  

KEY WORDS : Cytoplasm‐responsive nanocarriers, Gene transfection, Cell‐penetrating peptide, Local and systemic delivery, siRNA therapy, Anti‐tumor effects 

 1. Introduction. On 21 June, 2016, the NIH’s Recombinant DNA Research Advisory Committee (RAC) approved a proposal of the University of Pennsylvania  to use CRISPR‐Cas9 system  to help augment cancer  therapies  that  rely on enlisting a patient’s T cells by knocking out PD‐1. This first trial in people could begin as early as end of the year. Among the new and excellent biologic treatments, gene therapy (Glybera®, AAV vector, UniQure) and cell therapy using bone marrow stem cells (Prochymal®, Osiris Therapeutics) have been the world’s first to receive  approval  in  2012.  Futhermore,  in  2015,  FDA  approved  ImlygicTM  (Amgen)  as  first  oncolytic  viral therapy  in  the USA, which  is  an  engineered herpesvirus  (GM‐CSF, not prolified  in nomal  cells)  infecting tumour cells to destroy by stimulating the immune system to direct an attack against malignant cells in the body.    On  27 May,  2016,  StrimvelisTM  (GSK)  (autologous  CD34+  cells  transduced  to  express  adenosine deaminase),  the  first  ex‐vivo  stem  cell  gene  therapy  to  treat patients with ADA‐SCID  (Severe Combined Immunodeficiency  due  to  ADA  deficiency)  by  only  administered  once,  was  excitingly  approved  in  the European.  This  is  the  start  of  a  new  chapter  in  the  treatment  of  genetic  diseases.  New  biomaterials, nucleotides,  oligonucleotides  and  cells  are  expected  to  be  developed  using  an  advanced  drug  delivery system (DDS) techniques. Herein, I have described a none‐viral vector, cytoplasm‐responsive nanomicelles conjugated with artificial cell‐penetrating peptides (CPP), for siRNA.  2. Cytoplasm‐responsive nanocarriers.  We used a novel drug discovery approach using nucleotides and prepared formulations,  including vaginal DNA vaccine  [1] and  siRNA medicines by depot  formulations of anti‐VEGF  [2], anti‐cFLIP, anti‐RAF1, and anti‐Int6, mucosal preparations of anti‐NF‐�B for atopic dermatitis [3], asthma, and hay fever, and local or systemic  injectable preparation using CPPs  [4‐7].  In  this study, we have described  the cytosol‐responsive nanomicelles of biodegradable block polymers conjugated with CPPs for systemic injection of siRNA to treat a  cancer. Modified  Tat  peptide  and  artificial  CPP  of  CH2R4H2C  as  a  transcellular  carrier  of  siRNA were synthesized. The guanidine of Arg (R) triggers endocytosis of the micelles, His (H) enhances the endosomal escape by a protom sponge effect, and Cys (C) rigidly condenses siRNA by disulfide bonding as well as ionic interaction with Arg. Because the concentration of glutathione (GSH)  is  low (0.5–10 �M)  in the blood and high  (0.5–10  mM)  in  the  cytoplasm  and  nucleus,  disulfide‐linked  complexes  of  siRNA  with  cationic nanomicelles are very stable in the blood, but easily cleaved within cells, rapidly releasing the nucleotides (Fig. 1A).  A  new  cytoplasm  responsive  gene  carrier,  stearoyl‐CH2R4H2C  (OK‐102),  can  form  rigid  coplexes  with nucleotides  by  the  disulfide  linkages,  and  OK‐102/siVEGF  (100  nm  �)  showed  highly  efficient  cellular endosomal  uptake  and  sequence‐specific  silencing  effects  of  VEGF  secretion  in  S‐180  sarcoma  cells, exerting  strong  suppresion  of  tumor  growth  by  intratumor  injection.  To  avoid  the  RES  uptake,  we synthesized amphiphilic block copolymers of MPEG and poly(�‐caprolactone) conjugated with CPP analog, MPEG‐PCL‐CH2R4H2C (OK‐103), and determined their transfection ability and antitumor activity. Results of the SYBR Green exclusion assay indicated the OK‐103/siVEGF complexes can be effectively condensed and that the carrier has suitably high compaction ability to provide a physical shield for siRNA enough to protect them from emzyme attack. These complexes significantly suppressed VEGF secretion from S‐180 cells and showed no any cytotoxicity. Thus, we observed strong regression of tumor growth  in tumor‐bearing mice by systemic administration (Fig. 1B). 

Page 15: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  15 

 

 

  3. Conclusion.  STR‐CH2R4H2C  (OK‐102) was used  to promote  the delivery of  siRNA and pDNA  for  suppressing  tumor by intratumor  injection,  treating atopic dermatitis by dermal application, asthma by  intratracheal  inhalation (not  publised)  and  DNA  vaccine  via  needleless  injector.  A  novel  diblock‐copolymer  conjugated  with  a functional CPP, MPEG‐PCL‐CH2R4H2C (OK‐103), safely promotes the delivery of siRNA into tumor cells after systemic administration.   REFERENCES : 

1) Kanazawa T, Tamura T, Okada H et al. Needle‐free  intravaginal DNA vaccination using a  stearoyl oligopeptide carrier promotes  local gene expression and  immune responses. Int J Pharm, 447, 70‐74 (2013) 

2) Murata N,  Takashima  Y,  Toyoshima  K,  Yamamoto M, Okada H.  Anti‐tumor  effects  of  anti‐VEGF siRNA encapsulated with PLGA microspheres in mice. J Control Release, 126, 246‐254 (2008) 

3) Uchida T, Kanazawa T, Okada H, et al. Therapeutic effects on atopic dermatitis by anti‐RelA siRNA combined with functional peptides, Tat and AT1002. J Pharmacol Exp Ther, 338, 443‐450 (2011) 

4) Tanaka K, Kanazawa T, Ogawa T, Okada H. Disulfide crosslinked stearoyl carrier peptides containing arginine and histidine enhance siRNA uptake and gene silencing. Int J Pharm, 398, 219‐224 (2010) 

5) Tanaka  K,  Kanazawa  T,  Okada  H,  et  al.  Cytoplasm‐responsive  nanocarrieres  conjugated  with  a functional cell‐penetrating peptide for systemic siRNA delivery. Int J Pharm, 455, 40‐47 (2013) 

6) Okada H, Ogawa T, Tanaka K, Kanazawa T, Takashima Y, Cytoplasm‐responsive delivery systems for siRNA using cell‐penetrating peptide nanomicelles. J Drug Del Sci Tech, 24, 3‐11 (2014) 

7) Okada  H,  Targeted  siRNA  therapy  using  cytoplasm‐responsive  nanocarriers  and  cell‐penetrating peptides. J Pharm Inv, 44, 505‐516 (2014) 

 ACKNOWLEDGEMENTS : We  thank  Dr.  Tsunehiko  Fukuda  (Nagahama  Institute  of  Bio‐Science  and  Technology),  and Mr.  Takaya Ogawa, Dr. Ko Tanaka, Dr. Takanori Kanazawa, Dr. Yuuki Takashima, and many graduate students (School of Pharmacy, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences) for their excellent collaboration. 

 

Page 16: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  16 

 

THE PSEUDO‐CYTIDINE DERIVATIVE ENABLES THE FORMATION OF TRIPLEX DNA WITH MULTIPLE CG INVERSION SITES TO INHIBIT TRANSCRIPTION  

 Hidenori OKAMURA, Yosuke TANIGUCHI, Shigeki SASAKI 

 GRADUATE SCHOOL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES 

KYUSHU UNIVERSITY  

KEY WORDS : TRIPLEX DNA • PSEUDOCYTIDINE • INVERSION SITE • ANTIGENE •HTERT GENE   ABSTRACT :  The sequence‐specific triplex  formation against duplex DNA offers a potential basis  for genome targeting technology.  In  an  antiparallel  triplex  DNA,  the  sequence‐specificity  is  established  via  the  formation  of specific base triplets (G‐GC, A‐AT and T‐AT) between a triplex forming oligonucleotide (TFO) and a duplex DNA, however, there is no natural nucleoside which can selectively recognize the inverted CG and TA base pair. Therefore, the recognition of the CG and TA  inversion sites to form a stable triplex DNA has been a long‐standing goal for the triplex forming technology.  

In  order  to  contribute  this  field,  we  first  developed  W‐shaped  nucleoside  analogues  (WNA),  bicyclic nucleoside analogs having a phenyl  ring as a stacking part and a nucleobase as a  recognition unit.1‐7 The WNA  analogs  exhibited  useful  property  for  stabilizing  triplexes  having  the  TA  inversion  sites  in  an antiparallel triplex geometry. We incorporated WNA‐�T into the TFOs with the targeting sequences of the bcl‐2  or  survivin  oncogene,  and  successfully  demonstrated  antitumor  effect  based  on  the  antigene strategy.8 

We  recently  developed  iso‐dC9,10  and  pseudo‐dC  (�dC)  derivatives  for  selective  recognition  of  the  CG inversion site (Figure 1). The aminopyridine‐bearing �dC derivatives showed a high selectivity and affinity toward the CG base pair without being affected by neighboring bases. Remarkably, the TFO  incorporating four 3‐methyl‐2‐aminopyridinyl‐�dC (MeAP‐�dC) formed the stable triplex with the promoter sequence of EGFR gene containing four CG inversion sites, to which the natural TFO did not form the triplex DNA (Figure 2). The MeAP‐�dC containing TFO designed to target hTERT effectively inhibited its transcription in human cancer cells. Thus, MeAP‐�dC is expected to be a new candidate of triplex‐formation‐oligonucleotides for a wide variety of genome‐targeting applications. 

Figure 1. Design of iso‐dC and pseudo‐dC derivatives for selective recognition of the CG inversion site. 

Page 17: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  17 

 

Figure 2. Evaluation of triplex formation with the promoter sequences (EG1) of the EGFR gene.   REFERENCES  1) S. Sasaki, H. Yamauchi, F. Nagatsugi, R. Takahashi, Y. Taniguchi and M. Maeda, Tetrahedron Lett., 2001, 

42, 6915–6918. 2) S. Sasaki, Y. Taniguchi, R. Takahashi, Y. Senko, K. Kodama, F. Nagatsugi and M. Maeda, J. Am. Chem. 

Soc., 2004, 126, 516–528. 3) Y. Taniguchi, A. Nakamura, Y. Senko, K. Kodama, F. Nagatsugi and S. Sasaki, Nucleosides Nucleotides 

and Nucleic Acids, 2005, 24, 823–827. 4) Y. Taniguchi, A. Nakamura, Y. Senko, F. Nagatsugi and S. Sasaki, J. Org. Chem., 2006, 71, 2115–2122.  5) Y. Taniguchi, M. Togo, E. Aoki, Y. Uchida and S. Sasaki, Tetrahedron, 2008, 64, 7164–7170. 6) Y. Taniguchi, Y. Uchida, T. Takaki, E. Aoki and S. Sasaki, Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 6803–6810. 7) E. Aoki, Y. Taniguchi, Y. Wada and S. Sasaki, ChemBioChem, 2012, 13, 1152–1160. 8) Y.Taniguchi, S.Sasaki, Org. Biomol. Chem., 2012, 10, 8336‐8341. 9) H. Okamura, Y. Taniguchi, S. Sasaki, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 3918. 10) H. Okamura, Y. Taniguchi, S. Sasaki, ChemBioChem 2014, 15, 2374.   ACKNOWLEDGEMENTS  This study was supported by a Grant‐in‐Aid for Scientific Research (B) (Grant Numbers 15H04633 for S.S.), a Grand‐in‐Aid for Young Scientific (A) (Grant Number 24689006 for Y.T.), a Challenging Exploratory Research (Grant Number 26670056 for Y.T.), a Grant‐in‐Aid for JSPS Fellows (Grant Number 13J04516 for H.O.) from the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) and Platform for Drug Discovery, Informatics, and Structural Life Science from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan. 

 

Page 18: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  18 

 

EFFECTIVE CYTOPLASMIC DELIVERY OF MACROMOLECULES  BY FAINT ELECTRIC TREATMENT 

 1Kentaro KOGURE, 1Kouki FUJIKAWA, 2Hasan MAHADI, 2Susumu HAMA 

 1UNIVERSITY OF TOKUSHIMA, INSTITUTE OF HEALTH BIOSCIENCES 

2KYOTO PHARMACEUTICAL UNIVERSITY  

KEY WORDS : ELECTRIC TREATMENT, TRANSDERMAL DELIVERY  ABSTRACT :  Functional macromolecules, such as siRNA, are expected as the ideal drugs to induce immune response and suppress specific genes for therapy of skin disorders and cancer. However, delivery of the macromolecules into skin is difficult due to large molecular weight and high hydrophilicity. Therefore, since iontophoresis is known  to accelerate  transdermal permeation of  charged molecules by applying a  faint electricity  to  the skin, we paid attention  to  iontophoresis as an  ideal  technology  for  transdermal delivery, and attempted transdermal  delivery  of macromolecules.  siRNA  is  expected  as  novel  nucleic  acid medicines.  Thus,  we examined iontophoresis of naked siRNA on rat skin in vivo. Naked siRNA effectively accumulated in the skin after iontophoresis. In a rat model of atopic dermatitis, skin was sensitized with ovalbumin to stimulate IL‐10 mRNA expression. Iontophoretic delivery of anti‐IL‐10 siRNA significantly reduced (73%) the  level of IL‐10 mRNA1).  From  this  result,  it was  suggested  that  siRNA was delivered  into not only  the  skin, but  also cytoplasm of target cells.   Then, we analyzed the intracellular delivery of naked anti‐luciferase siRNA by faint electric treatment (ET), and  found that the  luciferase activity of cells expressing  luciferase was reduced by  in vitro ET  like  in vivo iontophoresis.  Cellular  uptake  of  fluorescent‐label  siRNA  was  increased  by  ET,  while  low  temperature exposure,  macropinocytosis  inhibitor  amiloride  and  caveolae‐mediated  endocytosis  inhibitor  filipin significantly prevented siRNA uptake. These  results  indicate  that  the cellular uptake mechanism  involved endocytosis. In addition, voltage sensitive fluorescent dye DiBAC4 (3) penetration was increased by ET, and the transient receptor potential channel inhibitor SKF96365 reduced siRNA uptake, suggesting that faint ET reduced  membrane  potentials  by  changing  intracellular  ion  levels.  Moreover,  to  analyze  cytoplasmic delivery, we used  in‐stem molecular beacon (ISMB), which fluoresces upon binding to target mRNA  in the cytoplasm.  Surprisingly,  cytoplasmic  ISMB  fluorescence  appeared  rapidly  and  homogeneously  after  ET, indicating that cytoplasmic delivery is markedly enhanced by ET.2)  

In  conclusion,  we  successfully  delivered macromolecules  into  the  skin  and  cytoplasm  for  induction  of 

functionalities.  This  system  is  expected  to  serve  as  a  noninvasive  approach  for  transdermal  delivery  of 

various functional macromolecules. 

REFERENCES : 1) Kajimoto K, Yamamoto M, Watanabe M, Kigasawa K, Kanamura K, Harashima H, Kogure K. Int J Pharm. 

403, 57‐65 (2011). 2) Hasan M, Nishimoto A, Ohgita T, Hama S, Kashida H, Asanuma H, Kogure K. J Control Release. 228, 20‐

25 (2016). 

 

Page 19: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  19 

 

 enTRinsic™ DRUG DELIVERY TECHNOLOGY FOR LIVE BIOTHERAPEUTICS (Microbiomes) 

 Dr. Hassan BENAMEUR 

 Sr. Director Pharmaceutical Sciences, Capsugel R&D Strasbourg,  

Parc d’Innovation, 180 rue Tobias Stimmer, 67412 Illkirch‐Graffenstaden, France  

KEY WORDS: Enteric drug delivery capsule / microbiome / intestinal delivery  ABSTRACT: 

There  is  a  growing  need  to  develop  drug  delivery  systems  for  the  oral  delivery  of compounds  highly  sensitive  to  acidity  and  enzymes,  like  peptides,  proteins,  nucleotides,  live organisms. Over  the  last  decade, microbiome  became  a  promising  discovery  field  that  aims  at developing new therapeutic strategies using commensal bacteria strains. Indeed, the human body hosts more  than  100  trillion microorganisms, principally  in  the whole  gut, but  they  also  live  in other mucosal  surfaces  (e.g. mouth,  skin).  These microorganisms  are  a  key  component  of  our physiology:  they participate  to several beneficial  functions  (e.g. digestion of  food, prevention of our body  from pathogens) but can also be  involved  in diseases when  the equilibrium  is broken. Microbiome applications  show a great diversity and aim at  targeting  local  inflammatory gastro‐intestinal diseases like Inflammatory Bowel Syndrome and Crohn’s disease, and systemic diseases as well (e.g. diabetes, asthma). However, oral delivery of such strains is challenging as they are sensitive to stomach acidity and an enteric protection is therefore needed to ensure the delivery of viable cells in the intestine. Also, these strains often show a certain level of sensitivity to water, temperature, oxygen, which often increase  the  complexity  of  the  development  strategies.  For  example,  standard  formulation approaches,  like  solvent  or water‐based  coating  of  solid  dosage  forms  using  enteric  polymers resulted  in  stability  issues  due  to  exposure  to  heat  and/or  humidity.  In  addition,  such microorganisms  are mainly  formulated  as  freeze‐dried  powders  that  frequently  show  stability challenges due to their hygroscopicity. enTRinsic™,  a  new  intrinsically  enteric  capsule  drug  delivery  system,  was  developed  to meet customers demand  for an oral dosage  form  that provides  the  required  level of protection  from stomach  acid  degradation,  fully  delivers  the  strain  cells  in  the  intestine, maintains  the  strain viability over long‐term storage and simplifies the overall manufacturing process. 

enTRinsic™  drug  delivery  system  is  made  by  conventional  hard  capsules  pin‐dipping process, using an enteric polymer formulation. The resulting capsules meet the same appearance and  dimensions  standard  than  regular  hard  capsules  but  provide  a  full  enteric  protection (compliance  demonstrated  with  both  Eur.  Ph.  and  USP  pharmacopeial  disintegration  and dissolution  specifications  for  gastro‐resistant  dosage  forms).  Therefore,  avoids  all  the  stability issues associated with conventional coating process and ensure higher viable microbiome strain content in the capsules. The reduced amount of residual water in enTRinsic™ (< 7%) also improves the compatibility with freeze‐dried formulations containing microbiome strains. enTRinsic™ technology is currently used by different biopharmaceutical companies for the product development of numerous new live biotherapeutic products, including various long‐term stability studies and clinical trials. In a recent customer Phase I trial, whilst the primary objective was safety and  tolerability,  the  data  trends  towards  the  effectiveness  of  the  treatment,  with  an  overall improvements in symptoms and an increase of the strain levels in microbiome samples taken from the  volunteers.  Several  stability  programs  are  on‐going  for  various  microbiome  strains,  using 

Page 20: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  20 

 

enTRinsic™  filled  with  freeze‐dried  formulations.  Three  studies  testing  different  strains  and different packaging  types  already demonstrated  good product  viability  after  12 months  at  5°C, with a maximum of one Log drop  in the number of viable cells per capsules. It therefore showed the ability  

enTRinsic™ drug delivery technology, in addition to provide an effective enteric protection from stomach acidity, is also able to successfully deliver a viable single live biotherapeutic strain to the gut and  to significantly  improve  the viability over  long‐term storage of challenging products such as  freeze‐dried  live biotherapeutic  strains. Additional on‐going  stability and  clinical  studies will confirm these unique features.   REFERENCES: 

M. Dave, et al., The human gut microbiome: current knowledge, challenges, and future directions, Translational Research 160 (2012). 

M. Mimee, et al., Microbiomes therapeutics – Advances and challenges, Adv. Drug Deliv. Rev. (2016). 

R. Martin, et al., Role of commensal and probiotic bacteria in human health: a focus on inflammatory bowel disease, Microbial Cell Factories 12 (2013). 

C. Reiff, et al., Inflammatory bowel disease, gut bacteria and probiotic therapy, Int. J. Med. Microbio. 300 (2010). 

J.J Ross, et al., Considerations in the development of Live Biotherapeutic Products for clinical use, Curr. Issues Mol. Biol. 10 (2008). 

A.K. Anal, et al., Recent advances in microencapsulation of probiotics for industrial applications and targeted delivery, Trends in Food Sci. & Technol 18 (2007). 

H. Benameur, Enteric Capsule Drug Delivery Technology –Achieving Protection Without Coating Drug Development & Delivery Vol 15 No 5 (2015) 

   ACKNOWLEDGEMENTS: Dr Sivert Aurélien Head pharmaceutical products and Pharmaceutical Sciences team for their work  

  

Page 21: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  21 

 

START OF ‘COMMISSION FOR SPECIES DIFFERENCE PROBLEM ON FORMULATION DESIGN’ 

SUPPORTED BY THE ACADEMY OF PHARMACEUTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY, JAPAN (APSTJ) 

 

Hiroshi KIKUCHI1,2,3,4  

1Executive Director, Tsukuba Research Laboratories, Eisai Co., Ltd. Tokodai 5‐1‐3, Tsukuba‐shi, Ibaraki 300‐2635, Japan 

2Adjunct Professor, Faculty of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo 3Affiliate Professor, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University 

4Adjunct Professor, Graduate School of Engineering, Kyoto University  

KEY WORDS: species difference, formulation design, animals, humans, systematization  

ABSTRACT : 

 

Various animal experiments  in vivo are performed  in order to confirm biodistribution, efficacy, and safety of the final formulations of the drugs in addition to designing and screening of the formulations. Results of such animal experiments are very  significant, however,  there are  some problems attributable  to  species difference  for evaluation and analysis of  those animal experiment  results.  In  this  lecture,  the author will show some data as examples and explain species difference problems (Table 1‐3, Fig.1‐6). Because the systematization of the evaluation method of DDS formulations in animals has been considered to be very valuable, he proposes two kinds of solutions. One  is collecting the various kinds of animal data by  using  the  commercialized  DDS  medicines  whose  clinical  data  are  already  obtained.  Another  is establishing an organization  like consortiums where the participants can exchange their own  information related to species difference. As the  latter case,  ‘Commission for Species Difference Problem on Formulation Design’ supported by The Academy  of  Pharmaceutical  Science  &  Technology,  Japan  (APSTJ)  and  six  Japanese  pharmaceutical companies will be briefly  introduced, which has just started this year. In this commission, the experiences and/or  information  concerning  species  difference  observed  in  R&D  of  DDS  formulations  are  provided, shared and discussed with participants. 

REFERENCES: 

 

1) H. Kikuchi,  Importance of dose number and absorption test  in  formulation optimization: an  industrial case, Oral Delivery of Poorly Soluble Actives – From Drug Discovery  to Marketed Products, Capsugel Library, Tokyo (2003), pp. 63‐71. 

2) T.  Suzuki,  M.  Ichihara,  K.  Hyodo,  E. Yamamoto,  T.  Ishida,  H.  Kiwada,  H. Ishihara  and  H.  Kikuchi,  Accelerated blood clearance of PEGylated liposomes containing  doxorubicin  upon  repeated administration  to  dogs,  Int.  J.  Pharm. 436, 636‐643 (2012). 

3) T.  Suzuki,  M.  Ichihara,  K.  Hyodo,  E. Yamamoto,  T.  Ishida,  H.  Kiwada,  H. Kikuchi  and  H.  Ishihara,  Influence  of dose and animal species on accelerated blood clearance of PEGylated  liposomal doxorubicin, Int. J. Pharm. 476, 205‐212 (2014). 

Page 22: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  22 

 

        

EFF

Page 23: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  23 

 

DELIVERY OF PEPTIDES BY NON‐INVASIVE ROUTES:  FOCUS ON SUCCESSFUL ORAL TECHNOLOGIES PROGRESSING IN THE CLINIC  

AND FUTURE CHALLENGES  

Joël RICHARD 

IPSEN – Peptides Development ‐ 20, Rue Ethé Virton – 28100 Dreux, FRANCE 

KEY WORDS : Non‐invasive peptide delivery – Transdermal peptide delivery ‐ Oral peptide delivery – Oral bioavailability – Permeation enhancer – Clinical studies 

 ABSTRACT  : Most of  large molecules  like proteins and peptides are administered chronically  through  the parenteral  route,  sometimes  for  long  periods  of  treatment.  For  this  reason,  there  is  a  real  interest  in developing and bringing to the market formulations that can be administered through a non‐invasive route, either the transdermal, oral, buccal, or nasal and pulmonary. The purpose is really to focus on the patient and improve compliance, treatment adherence and patient comfort. Many progresses have been made in the recent years in the field of non‐invasive routes, most of them significantly progressing in the Clinic. For instance, transdermal delivery of large molecules progressed very well. The most successful technology for this route was the micro‐needle technology that went in clinical Phase III for vaccines and Phase II for a PTH analogue,  showing a very high absorption of  the peptide. Oral and buccal  routes were  investigated and strongly progressed as well. Buccal  insulin progressed  in  late stage development  for  treatment of  type 2 diabetes and went to the market in some countries. Different types of technologies were developed for this purpose,  like non‐ionic surfactant‐based gels, pelleted nanoparticles, phospholipid vesicles, buccal muco‐adhesive films, sprayed micelle solutions.  As  large molecules  like proteins and peptides generally show a very  low ability  to cross  the membranes, one of  the main  challenges  is  the development of new  technologies  that  improve permeability of  these molecules across the epithelial membranes. These can be permeation enhancers like acylated amino‐acids or  functionalized  nanoparticles  that  behave  as  active  carriers  of  the  molecules  through  various mechanisms. Protection of  the proteins  in  the gastro‐intestinal  (GI)  tract until  they  reach  the absorption site is also a key success factor for these new delivery technologies. Hence the importance of having enteric coated oral forms and enzyme inhibitors in the formulation to prevent degradation before absorption. Generally speaking, the development of non‐invasive routes of administration requires the development of a full arsenal of stabilizing excipients and technologies to avoid degradation  in “aggressive” media (e.g. GI fluid) and permeation enhancement technologies to increase crossing of the membranes. Degradation and poor  permeability  are  actually  the  key  challenges  for  oral  delivery  of  large molecules  like  proteins  and peptides. For this reason, most oral delivery technologies intended to deliver peptides are designed to: ‐ protect orally delivered proteins from detrimental enzymatic activity within the gastrointestinal tract, and ‐ enhance their absorption across the intestinal wall.  Usually, the active peptide  is formulated  in a capsule or tablet that bears an enteric coating (made of pH‐sensitive  acrylic  and/or  cellulosic  polymers)  which  is  not  dissolved  nor  destroyed  in  the  most  acidic segments of  the gut, as well as  specialized protease  inhibitors  (like citric acid beads or  soy bean  trypsin inhibitors) that avoid enzymatic degradation.  Drug bioavailability is then increased by an absorption enhancer that facilitates peptide passing across the intestinal barrier. As already mentioned, acylated amino‐acids were among the first and quite popular for making  physical  complexes  with  proteins  and  improving  their  transport  through  the  epithelial  cells. Acylcarnitine  was  also  successfully  used  as  well  as  bile  salts  and  fatty  acids. Many  other  permeation enhancers are under development. The  interest of muco‐adhesive polymer‐based  formulations was also shown  based  on  the  increase  of  residence  time  of  the  drug  in  the  area  of  absorption  close  to  the membrane.  

Page 24: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  24 

 

ROLE OF EXPLORATORY CLINICAL STUDY FOR ORAL DDS FORMULATION 

DEVELOPMENT 

Hiromu KONDO 

Pharmaceutical Research and Technology Labs, Astellas Pharma Inc. 

180, Ozumi, Yaizu‐shi, Shizuoka 425‐0072, JAPAN 

 

KEY WORDS :  Oral controlled release formulation/gamma scintigraphy/gastrointestinal transit/in vitro‐in vivo correlation 

 ABSTRACT :  Oral  controlled  release  formulations  release  drugs  at  intended  rate  with  traveling  through  the gastrointestinal  tract.  It  is meaningful  to understand  the  characteristics of  the  gastrointestinal  transit  in order  to  design  oral  controlled  release  formulation.    Though  several  in  vitro  test methods with mimic human  gastrointestinal  tract  conditions  have  been  reported,  in  vitro‐in  vivo  correlation  is  still  under discussion. The gastrointestinal tract conditions vary according to food intake, exercise, dosing time, and so on. Therefore,  it  is difficult  to capture  the gastrointestinal  tract as a specific condition.   Nevertheless,  to understand  the characteristics of  the human gastrointestinal  transit under various conditions  is useful  to establish appropriate in vitro test methods.  A formulation prepared with a model drug could be administered to collect blood samples, which make  it to estimate and evaluate the gastrointestinal transit property  in human. But, this method would evaluate the gastrointestinal transit property indirectly. And, absorption profile of a model drug might complicate to realize the gastrointestinal transit property.  In contrast, the method to monitor the travel manner of the formulation with  a  small  amount  of  radioisotope  from  outside  the  body  by  scintigraphic  camera  non‐invasively  is valuable for the evaluation of the site and the situation of formulation  in the gastrointestinal tract  in  human1).  Radioisotope with  gamma  ray  enables  to  obtain  information  of  inside  the  body  from outside the body because of its strong permeability.  Astellas Pharma  Inc. has  researched  and developed  several unique oral  controlled  release  formulations. Oral  Controlled Absorption  System, OCAS2),  is  a matrix  type  tablet which  is  composed  of water  soluble additives such as polyethylene glycol, which can form enough gel in the tablet within a short time. Also, it is composed of polyethylene oxide as a gel forming polymer, which can intertangle strongly each other. As a result, OCAS tablet has enough strength against mechanical stress caused by the gastrointestinal motility. OCAS shows pseudo zero order drug release profile.   In application of OCAS technology,  it  is  important to understand  gastrointestinal  transit property of OCAS  in order  to design  and develop OCAS  formulation. Gamma scintigraphy method could evaluate not only gastrointestinal transit of OCAS formulation but also the  effect of  food  intake  and/or  administration  timing on  the  gastrointestinal  transit.  Erosion profile of OCAS in human has also been investigated. The results of these evaluations indicated that the OCAS could work in vivo as designed in vitro. In vitro‐in vivo correlation of OCAS can be confirmed and therefore makes it possible to develop OCAS formulation effectively. Products with OCAS technology are  launched  in more than 100 countries worldwide at the present.  

Page 25: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  25 

 

LIPID‐BASED FORMULATIONS FOR ENHANCED ORAL BIOAVAILABILITY OF BCS CLASS II DRUGS 

 

Vincent JANNIN  

Gattefossé S.A.S.  

KEY WORDS: lipids, solubility, self‐emulsifying drug delivery system, digestion, coculture   ABSTRACT :  Lipid‐based  formulations  (LBFs) can be effective drug delivery  systems  for poorly water‐soluble chemical entities,  provided  they  are  designed with  careful  selection  of  the  excipients,  based  on  their  role  in  the delivery system and in relation to the API properties (1). Among the key considerations in the selection step must be the series of mechanisms underlining oral bioavailability enhancement. The primary factor leading to  increased bioavailability by LBFs  is the administration of the drug  in a pre‐dissolved state thus avoiding the  solid‐to‐liquid  phase  transition  process.  Moreover,  the  interactions  between  the  LBF  and  the endogenous lipids such as bile salts, phospholipids and dietary lipids will help maintain the drug in solution within  colloidal  structures  (2). Next,  lipids and  lipid metabolites  (3‐5)  can overcome other bioavailability limiting factors such as mitigation of  intestinal efflux transporters, fluidization of the  intestinal epithelium or promotion of  lymphatic  transport,  thus minimizing  the  impact of  first pass metabolism. The  fate of a drug formulated in a LBF is hence dependent on the ability of the formulation components to keep the drug in solution during the  initial dispersion and/or digestion processes (6). These systems should therefore be formulated  by  the  wise  selection  of  excipients  and  appropriate  combination  of  oils,  water‐soluble surfactants, water‐insoluble surfactants, and hydrophilic cosolvents based on their intended function: some excipients are needed to dissolve the drug within the dosage form; some to promote the self‐emulsification (7‐8), and others to generate the metabolites that maintain drug solubility in the gastro‐intestinal colloidal phases. Additionally, certain excipients may be added  to promote  the drug passage across  the  intestinal epithelium. To better appreciate the impact of lipid‐based excipients on drug absorption, an in vitro goblet cell/absorptive cell‐based coculture with a continuous mucus layer on top of the cells was developed (9). It protects  the  cells  from  the  surfactants  and  enzymes  contained  in  the biorelevant media  and  LBFs  (10). Moreover, standardized  in vitro tests of dispersion and digestion are now available to help predict the  in vivo performance of LBFs (11). The protocol to be used for developing LBFs is presented and exemplified by case studies with model drugs (12).  REFERENCES :  

1) Jannin, V., Musakhanian, J., Marchaud, D. 2008. Approaches for the development of solid and semi solid lipid‐based formulations. Advanced Drug Delivery Reviews, 60 (6) 734‐746.  

2) Fernandez,  S.,  Jannin,  V.,  Chevrier,  S.,  Chavant,  Y.,  Demarne,  F.,  Carrière,  F.  2013.  In  vitro digestion  of  the  self‐emulsifying  lipid  excipient  Labrasol®  by  gastrointestinal  lipases  and influence of its colloidal structure on lipolysis rate. Pharmaceutical Research, 30(12) 3077‐3087.  

3) Bakala  N’Goma,  J.C.,  Amara,  S.,  Dridi,  K,  Jannin,  V.,  Carrière,  F.  2012.  Understanding  lipid digestion in the GI tract for effective drug delivery. Therapeutic Delivery, 3(1) 105‐124.  

4) Fernandez,  S.,  Jannin,  V.,  Rodier,  J.D.,  Ritter, N., Mahler,  B.,  Carrière,  F.  2007.  Comparative study  of  digestive  lipases  performance  on  the  self  emulsifying  excipient  Labrasol®, medium chain glycerides and PEG esters. Biochimica et Biophysica Acta ‐ Molecular and Cell Biology of Lipids, 1771 (5), 633‐640.  

5) Fernandez,  S.,  Rodier,  J.D.,  Ritter, N., Mahler,  B., Demarne,  F.,  Carrière,  F.,  Jannin, V.  2008. Lipolysis  of  the  semi‐solid  self  emulsifying  excipient  Gelucire®  44/14  by  digestive  lipases. Biochimica et Biophysica Acta ‐ Molecular and Cell Biology of Lipids, 1781 (8), 367‐375.  

Page 26: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  26 

 

6) Fernandez, S., Chevrier, S., Ritter, N., Mahler, B., Demarne, F., Carrière, F., Jannin, V. 2009.  In vitro gastrointestinal  lipolysis of  four  formulations of piroxicam and  cinnarizine with  the  self emulsifying excipients Labrasol® and Gelucire® 44/14. Pharmaceutical Research, 26  (8) 1901‐1910.  

7) Chambin, O., Karbowiak, T., Djebili, L., Jannin, V., Champion, D., Pourcelot, Y., Cayot, P. 2009. Influence  of  drug  polarity  upon  the  solid‐state  structure  and  release  properties  of  self‐emulsifying  drug  delivery  systems  in  relation  with  water  affinity.  Colloids  and  Surfaces  B: Biointerfaces, 71 (1) 73‐78.  

8) Chamieh,  J.,  Davanier,  F.,  Jannin,  V.,  Demarne,  F.,  Cottet,  H.  2015.  Size  characterization  of micelles  and  microemulsions  by  Taylor  Dispersion  Analysis.  International  Journal  of Pharmaceutics. 492(1‐2) 46‐54.  

9) Béduneau, A., Tempesta, C.,  Fimbel,  S., Pellequer, Y.,  Jannin, V., Demarne,  F.,  Lamprecht, A. 2014. A  tunable Caco‐2/HT29‐MTX co‐culture model mimicking variable permeabilities of  the human intestine obtained by a new seeding procedure. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 87 (2) 290‐298.  

10) Antoine, D., Pellequer, Y., Tempesta, C., Lorscheidt, S., Kettel, B., Tamadon, L., Jannin, V., et al. 2015. Biorelevant media resistant co‐culture model mimicking permeability of human intestine. International Journal of Pharmaceutics. 481(1‐2) 27‐36.  

11) Williams, H., Sassene, P., Kleberg, K., Bakala N’Goma, J.C., Calderone, M., Jannin, V., Igonin, A., et  al.  2012.  Towards  the  establishment  of  standardized  in  vitro  tests  for  lipid‐based formulations: 1) Method parameterisation and comparison of in vitro digestion profiles across a range of representative formulations. Journal of Pharmaceutical Sciences, 101(9) 3360‐3380. 

12) Jannin, V., Chevrier, S., Michenaud, M., Dumont, C., Belotti, S., Chavant, Y., Demarne, F. 2015. Development of Self Emulsifying Lipid Formulations of BCS class  II drugs with  low  to medium lipophilicity. International Journal of Pharmaceutics. 495(1) 385‐392.  

 

Page 27: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  27 

 

COMPREHENSION OF MANNITOL BEHAVIOR IN HIGH SPEED ROTARY PRESS TABLETING USING SIMULATOR 

 

Philippe LEFEVRE, Nicolas TARLIER  

ROQUETTE, Customer Technical Service, Pharma Global Business Unit, 1 rue de la Haute Loge, 62136 Lestrem, France 

 KEY WORDS: Tablet, Mannitol, Compression, Simulator, Stylcam, 

 ABSTRACT: Mannitol is widely used as pharmaceutical excipient in solid dosage form. The non‐hygroscopic properties and inherent chemical structure of mannitol make it a very inert and stable excipient that is preferred when processing moisture sensitive products. Textured mannitol powders are being increasingly used as fillers for tablets  produced  by  direct  compaction  (Bolhuis  et  al.,  2009).  These  textured  mannitol  powders  are processed  to  obtain  good  flowability,  blending  and  compactibility  properties  which  are  essential requirements for directly compressible filler.  The behavior of mannitol in tableting has always been difficult to apprehend and literature is conflicting on the nature of mannitol deformation mechanisms. Robert et al described non textured mannitol powder as being  a moderately  hard  and  ductile material  (Roberts  and  Rowe,  1987).  Since,  there  have  been many studies  reporting  non‐textured  and  textured mannitol  as  having  a  ductile  deformation mechanism  and therefore classified the mannitol as a ductile / moderately hard material (Bolhuis et al., 2009; Juppo et al., 1995; Ohrem et al., 2014; Westermarck et al., 1998; Yoshinari et al., 2003). Recently however, non‐textured mannitol was found to be more a fragmentary material (Klevan et al., 2010; Nordström et al., 2012). One probable explanation for this confusion is that mannitol behavior changes with the way the compression is done. Past studies were mainly done on nonsymmetrical single punch or hydraulic presses, which do not reflect  intended use conditions. We anticipate that compression kinetic was the key point when tableting mannitol. A rotary tablet press simulator STYLCAM™ was used to characterize the deformation behavior of textured mannitol  in conditions of high speed rotary press tableting. Compression simulators are described as able to mimic industrial compression on rotary presses. They apply a symmetrical compression (with or without pre‐compression) with kinetics usually observed on industrial rotary press. They are fully instrumented and allow formulators to realize studies  in real production conditions while acquiring a set of data enabling a scientific approach. More, having only one set of punches, studies on simulator require a very low amount of powder and short time for a full evaluation. So series of studies are performed whereas they are too long or too expensive to be done on high speed rotary press.    STYLCAM™ 200R rotary press simulator was used to: 

Evaluate  and  characterize  the  behavior  of  a  textured mannitol  powder  in  simulated  industrial compaction  conditions, which  to  our  knowledge  has  not  been  performed  yet. We  investigated Magnesium  Stearate  (MgSt)  lubricant  effect  on  the  compaction  and  deformation  behavior  of textured mannitol powder. Heckel modeling, strain sensitivity rate and Walker modeling were then applied to determine deformation mechanisms. 

Comparison with a single punch press (nonsymmetrical compression) to  identify the  limits of that type of press when working on mannitol 

Determine  what  tableting  conditions  or  parameters  are  detrimental  to  the  performance  of mannitol in direct compression  

Solve issues experienced during production of formulated tablets   The  results of  this work  show  that  it was possible  to characterize  the deformation behavior of  textured mannitol  in  conditions  of  industrial  tableting  using  an  instrumented  rotary  tablet  press  simulator. Compressibility characterization by Heckel and Walker modeling showed that the mean yield pressure and 

Page 28: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  28 

 

the W*  coefficient were  typically more  fragmentary  than ductile. Furthermore  the  strain  rate  sensitivity close  to  0  is  a  characteristic  of  brittle  material.  We  thus  can  confirm  that  under  industrial  tableting conditions,  the  studied  textured mannitol behaves more  like a  fragmentary material  than  the previously claimed plastic deformation (Ohrem et al., 2014). The textured mannitol compaction behavior was shown to  be  unaffected  by  MgSt  lubricant  concentration  or  mixing  time  which  is  typical  of  fragmentary deformation.   Contrary  to  single  punch  nonsymmetrical  tablet  press,  compression  simulators  are  able  to  apply  a  pre‐compression step. This pre‐compression is compulsory to avoid capping at high compression force or high compression speed when using highly concave punches. With flat punches it allows to increase production yield  as  capping  troubles  start  at higher  speed. On  STYLCAM™  simulator data were  acquired using pre‐compression  and  compression  profiles  similar  to  the  ones  obtained  without  pre‐compression  were observed.  So  rotary  press  simulator  gives  access  to  data which  are  not  accessible  using  a  single  punch nonsymmetrical tablet press when pre‐compression is required.   Some common problems encountered during tablets production were studied on compression simulator, as well  as  the  impact  of  tooling  characteristics.  Troubles  experienced  on  formulated  tablets  production were investigated and the proposed solutions were successfully applied on high speed tableting press.   Rotary tablet press simulators turn out to be efficient and unescapable tool for studying scientifically the industrial  tableting and notably when using powder with a complex behavior as mannitol. A rotary press simulator  is not a  real  rotary press. Notably,  there  is no possibility  to study  the  fouling and  the effect of temperature  during  long  time  tableting.  Nevertheless  up  to  now  the  data  obtained  from  STYLCAM™ simulator  and  consequently  the  solutions  proposed  were  always  confirmed  on  industrial  rotary  press production.  REFERENCES : Bolhuis, G.K., Rexwinkel, E.G., Zuurman, K., 2009. Polyols as filler‐binders for disintegrating tablets prepared by direct compaction. Drug Dev. Ind. Pharm. 35, 671–677.  Juppo, A.M., Kervinen, L., Yliruusi, J., Kristoffersson, E., 1995. Compression of lactose, glucose and mannitol granules. J. Pharm. Pharmacol. 47, 543–549. Klevan, I., Nordström, J., Tho, I., Alderborn, G., 2010. A statistical approach to evaluate the potential use of compression parameters  for  classification of pharmaceutical powder materials. Eur.  J. Pharm. Biopharm. 75, 425–435.  Nordström,  J.,  Klevan,  I.,  Alderborn,  G.,  2012.  A  protocol  for  the  classification  of  powder  compression characteristics. Eur. J. Pharm. Biopharm. 80, 209–216. Ohrem, H.L.,  Schornick, E., Kalivoda, A., Ognibene, R., 2014. Why  is mannitol becoming more and more popular as a pharmaceutical excipient in solid dosage forms? Pharm. Dev. Technol. 19, 257–262.  Roberts, R.J., Rowe, R.C., 1987. The compaction of pharmaceutical and other model materials ‐ A pragmatic approach. Chem. Eng. Sci. 42, 903–911. Westermarck, S., Juppo, A.M., Kervinen, L., Yliruusi,  J., 1998. Pore structure and surface area of mannitol powder,  granules  and  tablets  determined  with  mercury  porosimetry  and  nitrogen  adsorption.  Eur.  J. Pharm. Biopharm. 46, 61–68. Yoshinari, T., Forbes, R.T., York, P., Kawashima, Y., 2003. The improved compaction properties of mannitol after a moisture‐induced polymorphic transition. Int. J. Pharm. 258, 121–131.  ACKNOWLEDGEMENTS: Nicolas TARLIER for his 3 years thesis on the compaction on mannitol, Pf. BATAILLE and the team of the Pharmaceutical Technology Department, University of Montpellier 

 

Page 29: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  29 

 

DEVELOPMENT OF A NEW LIPID BUBBLE FOR ULTRASOUND THERANOSTICS  

Kazuo MARUYAMA1, Johan UNGA1, Daiki OMATA1,2,3, Yusuke ODA1, Mutsumi SUGII1,  

Hitoshi URUGA1, Ryo SUZUKI1  1Teikyo University, Faculty of Pharma Sciences, 2JSPS Research Fellow, 

 3Utrecht University, Faculty of Science 

KEY WORDS : microbubble, ultrasound, theranostics,   

【Purpose】 To develop a novel bubble  formulation  for ultrasound  (US)  imaging and  therapy with small particle  size  and  a  good  stability  and  test  the  formulation  as  US  imaging  contrast  agent  and  for  gene delivery in vitro and in vivo.  

【Methods】  Lipid‐stabilized  bubbles  were  prepared  by  homogenization  of  a  lipid  dispersion  in  the presence of perfluoropropane gas. Different phospholipid compositions were tested and evaluated. After bubble formation the bubbles were freeze‐dried so that a dry sample containing bubbles was formed. After re‐constitution of the samples they were analyzed for size, gas content and US signal intensity. The bubbles were also evaluated as contrast agents  in vivo, and  for US activated gene delivery of  luciferase pDNA  in vitro on cell culture and in vivo in mice.  

【Results and discussion】 Bubbles were  in  the  size  range 500‐800 nm and  could be  re‐constituted by simple  addition  of water  to  the  dry  sample.  Changes  in  the  lipid  composition  had  a  big  impact  on  the bubbles properties. A mixture of  three different  lipids  in  the  stabilizing  layer  resulted  in  the most  stable bubbles.    In  vivo  imaging of B16BL6  tumours  in mice, using  the most  stable bubbles  showed  circulation times longer than for the commercial bubble Sonazoid. Also, the bubbles were well suited for visualization of tumour neovasculature. Bubbles together with pDNA and US exposure  increased the  luciferase activity by  about  300  times  in  vitro  and  2000  times  in  vivo,  compared  to  only  pDNA+US. We  believe  this  new formulation  shows  great  promise  for  both  diagnostic  and  therapeutic  applications  thanks  to  its  good stability, relatively small bubble size and the simplicity of handling.   REFERENCES :  

1) Tumor specific ultrasound enhanced gene transfer  in vivo with novel  liposomal bubbles. Suzuki R, Takizawa T, Negishi Y, Maruyama K. et al. J Control Release 125, 137–144, 2008. 

2) Tumor growth  suppression by  the  combination of nanobubbles and ultrasound. Suzuki Ryo, Oda Yusuke, Omata Daiki, Unga Johan, Negishi Yoichi, Hashida Mitsuru, Maruyama Kazuo. et al. Cancer Science. 107, 217‐223, 2016. 

3) Development  of  anionic  bubble  lipopolyplexes  for  efficient  and  safe  gene  transfection  with ultrasound  exposure  in  mice,  Tomoaki  Kurosaki,  Ryo  Suzuki,  Kazuo  Maruyama,  Fumiyoshi Yamashita, and Mitsuru Hashida, et al.  J. Control. Release 176, 24‐34, 2014. 

  ACKNOWLEDGEMENTS :  This work was supported by JSPS KAKENHI (Grant # 16H03196), the MEXT‐Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities 2013‐2017. 

 

Page 30: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  30 

 

CONCEPTION OF CONTRAST AGENTS OR NANOTHERAPEUTICS WITH THE HELP OF IMAGING MODALITIES 

 

V. BOUDY1, B‐T. DOAN1, J. SEGUIN1, M. BESSODES1, D. SCHERMAN1, O. COUTURE2, A. DELALANDE3, G. RENAULT3, P. MIDOUX3, C. PICHON3, Nathalie MIGNET1 

 AFFILIATION :1 Chemical and Biological Technology for Health, CNRS UMR8258, INSERM U1022, Chimie 

ParisTech, Université Paris Descartes 2 Institut Langevin, Paris, 3  CBM, Orléans, France 

  KEY WORDS : NANOPARTICLES, MICROBUBBLES, THERMOGELS, GENE TRANSFER, COLON CANCER MODEL, 

IN VIVO MAGING  

ABSTRACT :  Nanoparticles have potentials in imaging in particular as enhanced contrast agent for techniques with low sensitivity, such as MRI or Ultrasound  imaging. They also have a role to play  in bimodal  imaging.  Indeed, thanks  to  their  possible  functionalization,  various  chromophores  or  contrastophor  can  be  linked  to  the surface  or within  the  core  to  provide  new  properties  or  to  allow  obtaining  a  high  number  of  valuable informations  in  preclinical  studies,  while  highly  reducing  the  number  of  animals.  The  conception  of  a dedicated nanoparticle for long‐term optical imaging studies (Maldiney et al.) will be presented followed by few examples of the interest of bimodalities in preclinical evaluation will be shown. First, the conception of a protein scaffold for the measurement of the functional hepatic reserve (Chaumet‐Riffaud et al. 2010). A radioactive label provide quantitative informations on the liver function while an optical  label will provide evidence on the specificity of the targeting. A second example will concern gaz microbubbles designed for gene  transfer.  Thanks  to  both  ultrasound  and  optical  imaging,  microbubbles  surface,  injection  and sonoporation parameters have been optimized  to achieve  liver gene  transfer  (Manta et al. 2015).  In our quest  of  local  delivery  for  colorectal  primary  cancer  and metastases,  thermogels  were  conceived  and optimized  thanks  to  physico‐chemical  characteristics  and  in  vivo  imaging.  Absence  of  recurrence  post surgery was shown thanks to local administration of anticancer drug filled hydrogel (N. Zeng, 2014, 2015).   REFERENCES :  

1) Manta,  S.  Delalande,  A.,  Bessodes,  M.,  Bureau,  M‐F.,  Scherman,  D.,  Pichon,  C.,  Mignet,  N. Characterization of positively‐charged lipid shell microbubbles with Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS) method. A technical note, Ultrasound Med Biol. 2016, 42, 624‐30. 

2) T. Maldiney,  B.‐T. Doan, D.  Alloyeau, M.  Bessodes, D.  Scherman,  C.  Richard. Gadolinium‐Doped Persistent Nanophosphors as Versatile Tool  for Multimodal  In Vivo  Imaging. Advanced Functional Materials 2015, 25, 331–338.  

3) N. Zeng, N. Mignet, G. Dumortier, E. Olivier,  J. Seguin, M. Maury, D. Scherman, P. Rat, V. Boudy. Poloxamer  bioadhesive  hydrogel  for  buccal  drug  delivery:  Cytotoxicity  and  trans‐epithelial permeability evaluations using TR146 human buccal epithelial  cell  line.  Int.  J. Pharm  (2015) 495, 1028‐1037  

4) Maldiney T, Bessière A, Seguin  J, Teston E, Sharma SK, Viana B, Bos AJ, Dorenbos P, Bessodes M, Gourier D, Scherman D, Richard C. The  in vivo activation of persistent nanophosphors  for optical imaging of vascularization, tumours and grafted cells. Nature Materials. 2014, 13(4), 418‐426 

Page 31: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  31 

 

5) Zeng N., Dumortier G., Maury M., Mignet N., Boudy V. Influence of additives on a thermosensitive hydrogel for buccal delivery of salbutamol: relation between micellization, gelation, mechanic and release properties Int J. Pharm 2014 467, 70‐83.  

6) Delalande A, Postema M, Mignet N, Midoux P, Pichon C. Ultrasound and microbubble‐assisted gene delivery: recent advances and ongoing challenges Ther Deliv. 2012, 3, 1199 

 7) P.  Chaumet‐Riffaud,  I. Martinez‐Duncker,  A.L. Marty,  C.  Richard,  A.  Prigent,  F. Moati,  L.  Sarda‐

Mantel, D. Scherman, M. Bessodes, N. Mignet, Synthesis and Application of Lactosylated, 99mTc Chelating Albumin for Measurement of Liver Function,  Bioconj. Chem., 2010, 21, 589‐596. 

  ACKNOWLEDGEMENTS :  Thanks to the National Funding Agency for financial support, the Ligue foundation for PhD funding, CNRS, INSERM, CHimie ParisTech and Paris Descartes University for their continuous support  

 

Page 32: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  32 

 

TO PASS OR NOT TO PASS THE BLOOD BRAIN BARRIER?  

Patrick COUVREUR  

Institut Galien, UMR CNRS 8612, Université Paris‐Sud (France)  KEY WORDS : Nanoparticles, Brain Diseases, Alzheimer Disease, Brain Ischemia, Spinal Cord Injury, Blood 

Brain Barrier, Polyalkylcyanoacrylate, Squalene  ABSTRACT :  Many drugs with potential neuroprotective activity don’t display any therapeutic efficacy because they are rapidly metabolized  after  intravenous  administration  and/or  unable  to  diffuse  through  the  blood  brain barrier. Therefore, many drug nanocarriers have been designed with  the dream  to allow  some drugs  to translocate  and  diffuse  into  the  brain  parenchyma.  This  has  been  done  by  the  functionalization  of nanoparticles with  polyethyleneglycol  and  various  ligands  able  to  target  specific  receptors  of  the  brain endothelial cells. As an illustration of this approach, we developed a nano‐carrier system that could transfer chitosan nanospheres  loaded with specific caspase‐3  inhibitor peptide Z‐DEV‐FMK, across the blood brain barrier (1). Polyethyleneglycol‐coated chitosan nanospheres were conjugated to an anti‐mouse transferrin receptor monoclonal antibody (TfRMAb) that selectively recognizes the transferrin receptor‐type‐1 on the cerebral vasculature.  It was demonstrated with  intravital microscopy  that  this nanomedicine was  rapidly transported  across  the blood brain barrier  and  dose‐dependently decreased  the  infarct  volume  in mice experimental brain ischemia (1).  We  have  also  reported  the  design  of  a  versatile  and  multifunctional  targeted  biodegradable polyalkylcyanoacrylate nanoparticulate platform (2, 3) and  its successful in vitro application in Alzheimer's disease,  the most common elderly dementia, affecting 35 million people worldwide. These nanoparticles were functionalized with a novel specific antibody, via the biotin/streptavidin binding strategy, in order to bind  β‐amyloid  peptide  1‐42  (Aβ1‐42)  monomer  and  Aβ1‐42  fibrillar  aggregates,  usually  located  in Alzheimer's  disease  brains.  Beyond  the  report  of  a  new methodology  for multifunctional  nanoparticle construction,  this also  represented  the  first example of  targeted polymeric nanoparticles  for  therapeutic application in Alzheimer’s disease (4). 15 month old Tg2576 transgenic mice receiving intravenous infusion of anti‐Aβ‐nanoparticles (3 days by week during 3 weeks) had complete correction of the memory defect in Alzheimer's  disease  transgenic  mice.  It  was  hypothesized  that  significant  reduction  of  the  Aβ  soluble peptide and oligomer levels in brain accounted for this unique observation (5).  In  literature,  some  other  examples  demonstrated  that well  engineered  nanoparticles  or  liposomes may help  to  translocate  into  the  brain.  However,  the  amount  of  nanoparticles  able  to  reach  the  brain parenchyma  remained  always  very modest  and never exceeded 0.5% of  injected dose/gr of  tissue. This leads  to  limited  ability  to  deliver  drugs  into  the  brain  in  a  sufficient  amount,  also  because  of  the  poor nanoparticles and liposomes drug loading which rarely exceeds few %.  In this context, we have developed the “squalenoylation/terpenoylation” concept (6, 13), a technology that takes advantage of the squalene's dynamically folded conformation to  link this natural and biocompatible lipid to anticancer (7, 8), antimicrobial (9, 12) or neuroprotective compounds (10)  in order to achieve the spontaneous formation of nanoassemblies (100–300 nm) in water, without the aid of surfactants. This new drug  delivery  concept  has  been  applied  to  adenosine,  an  endogenous molecule  representing  a  class  of potential therapeutic agent with significant beneficial activity in several severe neurological disorders, such as  stroke,  spinal  cord  injury or multiple  sclerosis. Nevertheless,  adenosine has never been used  for  the treatment of  severe neurological disorders and neurotrauma, as  it possesses  serious  limitations,  such as very short plasma half‐life due to rapid metabolization, the advent of moderate side effects and inability to 

Page 33: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  33 

 

cross the blood brain barrier and the blood spinal cord barrier. It was found that the nanoparticles resulting from  the  bioconjugation  of  adenosine  to  squalene  allowed:  (i)  an  efficient  protection  from  rapid metabolization and (ii) the induction of a dramatic neuroprotective effect in both an ischemia‐reperfusion model in mice and a spinal cord injury model in rats (10). The use of dual radio‐labeling and radio‐HPLC as analytical methods, as well as FRET, provided  important  information that neither the squalene‐adenosine nanoparticles, nor the squalene‐adenosine bioconjugate or even adenosine were delivered  into the brain parenchyma (14, 15). On the contrary, our results  indicated that the nanoparticles acted as an adenosine reservoir  in  the  systemic  circulation  for  at  least  1h,  allowing  adenosine  to  interact  with  the  brain microcirculation and  the neurovascular unit, mainly  composed by endothelial  cells, pericytes, astrocytes endfeet  and  neurons,  thereby  triggering  an  indirect  central  effect.  This  demonstrates  that  treating neurological disorders doesn’t need, as commonly considered,  to  translocate  the blood brain barrier but that just peripheral pharmacological activity may be beneficial (10, 14).  REFERENCES :  1) H. Karatas et al., Journal of Neuroscience. 29, 13761‐13769, (2009) 

2) L. Barraud  et al., Journal of Hepatology, 42, 736‐743 (2005) 

3) B. Le Droumaguet et al., ACS Nano, 6, 5866‐5879 (2012) 

4) D. Brambilla et al., ACS Nano, 6, 5897‐5908 (2012) 

5) D. Carradori et al., unpublished results (2016) 

6) P. Couvreur et al., Nano Letters, 6, 2544‐2548 (2006) 

7) A. Maksimenko et al., Proceedings of the National Academy of Science, 111 (2) E217‐E226 (2014) 

8) A. Maksimenko et al., ACS Nano, 8, 2018‐2032 (2014)  

9) N. Semiramoth et al., ACS Nano, 6, 3820‐3831  (2012) 

10) A. Gaudin et al., Nature Nanotechnology, 9, 1054‐1063 (2014)  

11) S. Mura  et al., Nature Materials, 12, 991‐1003 (2013) 

12) N. Abed et al., Scientific Reports (Nature), doi: 10.1038/srep13500 (2015) 

13) S. Harisson et al., Angewandte Chemie Int. Edition, 52, 1678‐1682 (2013) 

14) A. Gaudin et al., J Control Release, 212, 50‐58 (2015) 

15) A. Gaudin et al., Chemistry of Materials, 27, 3636−3647 (2015) 

 

Page 34: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  34 

 

SELF‐ASSEMBLED SUPRAMOLECULAR NANOSYSTEMS FOR SMART TARGETED THERAPY OF INTRACTABLE DISEASES 

 

Kazunori KATAOKA  

Innovation Center of NanoMedicine, Institute of Industry Promotion‐KAWASAKI, Japan Policy Alternatives Research Institute, The University of Tokyo, Tokyo, Japan 

 KEY WORDS : Nanomedicine, Polymeric Micelle, pH‐activatable systems, Cancer treatment 

  ABSTRACT :   Nanotechnology‐based medicine  (Nanomedicine)  has  received  progressive  interest  for  the  treatment  of intractable  diseases,  such  as  cancer,  as well  as  for  the  non‐invasive  diagnosis  through  various  imaging modalities.  Engineered polymeric nanosystems with  smart  functions play  a  key  role  in nanomedicine  as drug carriers, gene vectors, and imaging probes. This presentation focuses present status and future trends of self‐assembled nanosystems  from block copolymers  for  the  therapy and  the non‐invasive diagnosis of intractable cancer. 

 Nanosystems with 10 to 100 nm in size can be prepared by programmed self‐assembly of block copolymers in  aqueous  entity. Most  typical  example  is  polymeric micelles  with  distinctive  core‐shell  architecture. Several micellar  formulations of antitumor drugs have been  intensively  studied  in preclinical and  clinical trials,  and  their  utility  has  been  demonstrated1.    Compared  with  conventional  formulations,  such  as liposomes,  polymeric  micelles  have  several  advantages,  including  controlled  drug  release,  tissue penetrating ability and  reduced  toxicity2. The development of  smart polymeric micelles  that dynamically change their properties due to sensitivity to chemical or physical stimuli is the most promising trend toward nanomedicines,  directing  to  the  targeting  therapy with  high  efficacy  and  ensured  safety.   Notable  anti‐tumor efficacy against  intractable and metastatic cancer,  including pancreatic cancer, of antitumor drug‐incorporated polymeric micelles with pH‐responding property was demonstrated to emphasize a promising utility of nanomedicines for cancer treatment3,4. 

 Versatility in drug incorporation is another feasibility of polymeric micelles. Polymeric micelles loaded with siRNA  and  mRNA  have  been  successfully  formulated  with  relevant  properties  for  nanotherapeutics5‐7. Furthermore,  loading of  imaging  reagents makes polymeric micelles with  theranostic  functions8,9.  These results demonstrate  the promising  features of polymeric micelles as platform nanosystems  for molecular therapy of various intractable diseases through the selective delivery of a variety of drugs having issues on pharmacokinetics and pharmacodynamics.   REFERENCES :  

1) H. Cabral, K. Kataoka, J. Contrl. Rel. 190 (2014) 465‐476. 2) Y. Matsumoto, et al, Nature Nanotech. 11 (2016) 533‐538. 3) H. Cabral, et al, ACS Nano 9 (2015) 4957‐4967. 4) H. Kinoh, et al, ACS Nano 10 (2016) 5643‐5655. 5) H. Nishida, et al, J. Contrl. Rel. 231 (2016) 29‐37. 6) H. Uchida, et al, J. Amer. Chem. Soc. 136 (2014) 12396‐12405. 7) C.‐Y. Lin, et al, J. Contrl. Rel. 235 (2016) 268‐275. 8) P. Mi, et al, ACS Nano 9 (2015) 5913‐5921. 9) P. Mi, et al, Nature Nanotech. (2016) Published Online. 

 

Page 35: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  35 

 

MODULATION OF THE TUMOR MICROENVIRONMENT BY NANOTHERAPY  

Iris MARANGON, Amanda SILVA, Florence GAZEAU 

Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, CNRS / Université Paris Diderot 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, 75205 Paris 

 

ABSTRACT :   Tumor  stiffening, which  stems  from  aberrant  production  of  extracellular matrix  and  in  particular  from 

collagen  fiber  network,  has  been  considered  a  predictive  marker  of  tumor  malignancy.  Moreover 

experimental evidences suggest  that  tumor rigidity and altered mechanics are, per se, key modulators of 

tumor progression. Our group has recently shown that thermal therapy denatures tumor stroma, directly 

impacting  on  tumor  permeation  properties  and  drug/nanoparticles  penetration1.  In  a  recent  work  we 

aimed  to  evaluate  the  therapeutic  efficacy  of  the  photothermal  therapy  (PTT)  mediated  by  carbon 

nanotubes2 by correlating tumor growth, stroma  integrity and mechanical properties.3 At the microscopic 

level, PTT impact on tumor stroma was characterized by biphoton and second‐harmonic generation (SHG) 

imaging microscopy.  At  the macroscopic  level,  ultrasound  elastography was  used  to  assess mechanical 

stiffness of the tumor tissue during the PTT treatment and over 10 days after moderate hyperthermia (43°C 

‐ 45°C  for 20 min,  repeated  twice) and  thermal ablation  (50°C  for 3 min,  repeated  twice). We aimed  to 

determine the best compromise between overheating  limitation, thermal damage and outcome on tumor 

regression. While non‐treated tumors show  increasing stiffness over time, both photothermal treatments 

reversed  tumor  stiffening,  while  diminishing  tumor  volume.  Such  macroscopic  features  correlated  to 

microscopic  damages  of  the  tumor  stroma  induced  by  local  heating  of  CNTs.  This  study  higlights  the 

potential  of  ultrasonic  shear  wave  elastography  for monitoring  the  effects  of  hyperthermia  on  tumor 

tissues  via  the  evolution of  their mechanic properties,  in  correlation with  stroma  integrity. Moreover  it 

enlarges the use of ultrasonic elastography as a tool for non‐invasive personalized monitoring method for 

tumor  therapy. Reversion of  tumor  stiffening by photothermal  treatment  could be a promising adjuvant 

therapy for controlling tumor progression.3  

The  long  term  fate  in  the  body  and  the  biodegradation mechanisms  of  nanoparticles  used  for  thermal 

therapy are still a matter of debate. We will review some of our recent works discussing the degradability 

of carbon nanotubes and the one year fate of gold/iron oxide nanoparticles.4,5 

 REFERENCES :  

1. J.  Kolosnjaj‐Tabi  et  al.  Heat‐Generating  Iron  Oxide  Nanocubes:  Subtle  “Destructurators”  of  the 

Tumoral Microenvironment. ACS Nano 2014 8 (5), 4268‐4283 

2. I. Marangon et al. Synergic mechanisms of photothermal and photodynamic therapies mediated by 

photosensitizer/carbon nanotube complexes. Carbon, 97 : 110‐123 (2016)      

3. I.  Marangon  et  al.  Tumor  stiffening,  a  key  determinant  of  tumor  progression,  is  reversed  by 

nanoparticle‐ induced photothermal therapy. Submitted 

4. Kolosnjaj‐Tabi J et al. The One Year Fate of Iron Oxide Coated Gold Nanoparticles in Mice 

ACS Nano. 9(8):7925‐39 (2015). 5. Elgrabli D  et  al.  Carbon Nanotube Degradation  in Macrophages:  Live Nanoscale Monitoring  and 

Understanding of Biological Pathway 

Page 36: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  36 

 

DEVELOPMENT OF NEW BIO‐NANOTRANSPORTERS FOR BIOLOGICS DDS  

Kazunari AKIYOSHI  

Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University,  

ERATO JST, Nishikyo‐ku, Kyoto, 615‐8510, Japan  

KEY WORDS : Nanogel/ proteoliposome/ exosome/ protein DDS/  We develop a new strategy of preparation of bio‐inspired functional nanoparticles (bio‐nanotransporters) and nanoparticle‐based “bottom‐up” design of biomaterials (functional gels or biointerfaces) for advanced medical  technology.  In  particular,  we  focus  on  nanogel  tectonics,  proteoliposome  engineering,  and exosome engineering for the new cancer therapies, vaccines and regenerative medicine.  

Exosomes  are  extracellular  vesicles  secreated  by  various  cells  and  are  known  to  be  related  to  cell–cell communication  through  transport of  informative  constituents,  including  proteins,  lipids,  and microRNAs (miRNAs) [1]. For example, we reported the function of exosomes as nanocarriers of pathogen‐associated proteins CagA, which is a major virulence factor of Helicobacter pylori and involves in the development of upper gastrointestinal diseases and also diseases outside the stomach [2]. Recently, exosomes have been attracted growing  interest  in new drug delivery system of biological molecules. However,  it  is not always easy to control the delivery of exosomes to various cells and tissues. For applications of exosomal carriers in drug delivery systems, it may become necessary to modify and tune the exosomal interface. We propose new strategy for modification of exosomes with functional polymers or nanogels or hydrogels and also by hybrid with functional liposomes.   

We  proposed  a  new  method,  termed  nanogel  tectonics,  to  construct  hybrid  gel  materials  with  a hierarchical structure for advanced biomedical technology [3]. Nanogels are used as individual components for building nano‐integrated functional hydrogel systems. Nanogel‐crosslinked (NanoClik) microspheres [4] or hybrid hydrogels  [5] have been developed via  the crosslinking of nanogels. We  report here  functional polysaccharide  nanogel‐exosome  hybrids.  The  cationic  nanogels  are  useful  for  effective  intracellular delivery  of  exosomes.  Various  functional  self‐assembled  nanogels  containing  cell‐specific,  thermo responsive,  pH  sensitive,  and  photo  responsive  nanogels  were  applicable  to  use  for  preparation  of functional  exosomes  [6].  Functionalization  of  exosomes with  nanogel  engineering  is  promising  for wide applications of exosomes.    

Another new membrane‐engineering  strategy  to modify  the  surface of exosomes was  reported by using direct membrane fusion between synthetic liposomes and exosomes [7]. This method allows us to optimize the properties of  the exosome surface  in order  to decrease  its  immunogenicity and  increase  its colloidal stability, and improve the half‐life of exosomes in blood. Recently, it was reported that exosomes transport not only water‐soluble cargoes  like proteins and RNA, but also  lipophilic molecules. Therefore, exosomes can carry bioactive lipids such as lipid signals or mediators between proximal or distal cells, and their fate is at least partly regulated by these lipids. Furthermore, exogenous membrane proteins can be incorporated into exosomes using this engineering method. We already reported a new one‐step method for preparing proteoliposome by  cell‐free membrane protein  synthesis  in  the presence of  liposomes  [8]. For example, liposomes  containing  connexin  were  developed  using  this  method,  and  were  capable  of  delivering  a hydrophilic oligo‐peptide  to  cells  via  connexin‐mediated  communication  through  gap  junctions between the proteoliposome and cells  [9]. Fusion of  the proteoliposome and exosome membranes  facilitated  the incorporation of the membrane protein into the exosomes. The membrane‐engineering method used here represents  a  new  strategy  to  yield  hybrid  exosomes  as  novel  biological  nanotransporters  (bio‐nanotransporter)  for advanced drug delivery systems. The exosome–liposome  fusion method should also be useful for loading therapeutic agents into exosomes, a field that is now being researched by our group. 

Page 37: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  37 

 

 REFERENCES :  [1] F. Momose, N. Seo, Y. Akahori, S. Sawada, N. Harada, T. Ogura, K. Akiyoshi, H. Shiku, Guanine‐rich sequences are a dominant feature of exosomal microRNAs across the mammalian species and cell types, PLOS ONE, 4, e0154134 (2016) [2] A. Shimoda, K. Ueda, S. Nishiumi, N. Murata‐Kamiya, S. Mukai, S. Sawada, T. Azuma,M. Hatakeyama, K. Akiyoshi, Exosomes as nanocarriers for systemic delivery of the Helicobacter pylori virulence factor CagA, Scientific Reports, 6, 18346 (2016) [3] Y. Tahara, K. Akiyoshi, Current advances in self‐assembled nanogel delivery systems for immunotherapy, Adv. Drug Deliv. Rev. 95, 65‐76 (2015) [4] Y. Tahara,  S. Mukai,  S.  Sawada,  Y.  Sasaki, K. Akiyoshi, Nanocarrier‐integrated microspheres: Nanogel tectonic engineering for advanced drug delivery systems, Advanced Materials, 27, 5080‐5088 (2015) [5] Y. Hashimoto, S. Mukai, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, Nanogel tectonic porous gel loading biologics, nanocarriers and sells for advanced scaffold, Biomaterials, 37, 107‐115 (2015) [6] Y.Sasaki, K. Akiyoshi,  Self‐assembled nanogel  engineering  for  advanced biomedical  technology, Chem. Lett. Highlight review, 41, 202‐208 (2012) [7] Y. Sato, K. Umezaki, S. Sawada, S. Mukai, Y. Sasaki, N. Harada, H. Shiku, K. Akiyoshi, Engineering hybrid exosomes by membrane fusion with liposomes, Scientific Reports, 6, 21933 (2016) [8] M. Ando, M. Akiyama, D. Okuno, M. Hirano, T. Ide, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, Liposome chaperon in  cell‐free  membrane  protein  synthesis:  One‐step  preparation  of  KcsA‐integrated  liposomes  and electrophysiological analysis by the planar bilayer method, Biomaterials Science, 4, 258‐264 (2016) [9] M.  Kaneda,  S. M.  Nomura,  S.  Ichinose,  S.  Kondo,  K.  Nakahama,  K.  Akiyoshi,  and  I. Morita,  Direct formation of proteo‐liposomes by in vitro synthesis and cellular cytosolic delivery with connexin‐expressing liposomes, Biomaterials, 30, 3971‐3977 (2009) 

 

Page 38: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  38 

 

 

CHARM OF DENDRIMER NANOTECHNOLOGY IN CANCER THERAPY  

 

PENG Ling  Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille, Aix‐Marseille University, CNRS, Marseille, FRANCE 

 KEY WORDS : drug delivery, gene therapy, dendrimer, nanovectors, RNA therapeutics 

 ABSTRACT :  The application of nanotechnology  to engineer nanovectors  for drug delivery  is widely expected  to bring breakthrough  in nanomedicine and create entirely novel therapeutics.1 Dendrimers are  ideal nanocarriers for drug delivery by virtue of their uniquely well‐defined and precisely controlled structure as well as the multivalent  cooperativity  confined within  nanosized  volume. We  have  recently  established  bio‐inspired structurally  flexible  dendrimers  2‐4  and  self‐assembled  supramolecular  dendrimers  5‐8  as  excellent nanocarriers  for  gene  and  drug  delivery.  In  particular,  these  amphiphilic  dendrimers  are  able  to  form adaptive supramolecular nanostructures,6‐8 which encapsulate therapeutics with high loading efficiency for effective  drug  delivery  to  combat  drug  resistance.  Our  studies  offer  new  perspectives  in  molecular engineering of functional dendrimers in nanotechnology‐based biomedical applications. 

 REFERENCES :  

1) Blanco I, Haifa Shen H, Ferrari M, Nat. Biotechnol. 2015, 941‐951 2) Liu X, Wu J, Yamine M, Zhou J, Posocco P, Viel S, Liu C, Ziarrelli F, Fermeglia M, Pricl S, Vicotrero G, 

Nguyen C, Erbacher P, Behr J‐P, Peng L, Bioconjugate Chem. 2011, 22, 2461‐2473 3) Liu  X,  Liu  C,  Chen  C,  Bentobji M,  Cheillan  FA,  Piana  JT, Qu  F,  Rocchi  P,  Peng  L, Nanomedicine: 

Nanotechnology, Biotechnology and Medicine, 2014, 10, 1627‐1636 4) Cui Q, Yang S, Ye P, Tian E, Sun G, Zhou J, Sun G, Liu X, Chen C, Murai K, Zhao C, Azizian KT, Yang L, 

Warden C, Wu X, D’Apuzzo M, Brown C, Badie B, Peng  L, Riggs A, Rossi  JJ, Shi Y, Nat. Commun. 2016, 7,10637 

5) Yu T, Liu X, Bolcato‐Bellemin A‐L, Wang Y, Liu C, Erbacher P, Qu F, Rocchi P, Behr J‐P, Peng L, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8478‐8484. 

6) Liu X, Zhou J, Yu T, Chen C, Cheng Q, Sengupta K, Huang Y, Li H, Liu C, Wang Y, Posocco P, Wang M, Cui Q, Giorgio S, Fermeglia M, Qu F, Pricl S, Shi Y, Liang Z, Rocchi P, Rossi JJ, Peng L, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 11822. 

7) Chen C, Posocco P, Liu X, Cheng Q, Laurini E, Zhou J, Liu C, Wang Y, Tang J, Dal Col V, Yu T, Giorgio S, Fermeglia  M,  Qu  F,  Liang  Z,  Rossi  JJ,  Liu  M,  Rocchi  P,  Pricl  S,  Peng  L,  Small.  2016,  doi: 10.1002/smll.201503866 

8) Wei T, Chen C, Liu J, Liu C, Posocco P, Liu X, Cheng Q, Huo S, Liang Z, Fermeglia M, Pricl S, Liang XJ, Rocchi P, Peng L, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2015, 112, 2978 

 ACKNOWLEDGEMENTS :  This work has been  supported by  the European Research projects  “DENANORNA”  and  “Target4Cancer”, Ligue Nationale Contre  le Cancer, Fondation pour  la Recherche Médicale, Association Française contre  les Myopathies, Association pour la Recherche sur les Tumeurs de la Prostate, INCa, Canceropôle PACA, ANR, CNRS and Aix‐Marseille University. 

 

Page 39: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  39 

 

USE OF INFORMATICS TECHNOLOGIES FOR THE PREDICTION OF PHARMACOKINETIC BEHAVIORS  

 Fumioshi YAMASHITA 

 Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University 

 KEY WORDS : in silico, pharmacokinetics, modeling & simulation, QSAR, PBPK 

  ABSTRACT :  Pharmacokinetic profiles of drugs are crucial in determining their safety and efficacy. In drug discovery and development,  therefore, a number of efforts are being made  to predict or  characterize drug disposition behaviors.  “In  silico ADME” have often been used as a  term  representing prediction of drug disposition behavior from chemical structure.  It aims to evaluate the risks of efficacy and safety of drug candidates a priori  to  their  chemical  synthesis,  and  is  therefore  expected  to  remove  the  bottleneck  from  early  drug discovery. Quantitative structure‐activity relationship  (QSAR) analysis derives a stochastic model  that can describe  a  target  physical  or  biological  property  from  molecular  descriptors  (steric,  electronic,  or hydrophobic). Use of informatic approaches such as neural networks genetic algorithm greatly improves a predictive  performance  as  compared  to  classical  QSAR  approaches.  While  such  QSAR  models  enable prediction against each corresponding elementary process  in pharmacokinetics,  risk assessment must be done  through  integrative  interpretation of  these  results. A physiologically based pharmacokinetic  (PBPK) modeling  is  a  technique  in  which  pharmacokinetics  is  described  with  physiological  and  biochemical parameters  such as blood  flow  rate, protein binding, and drug metabolism.  It allows  in vitro‐in vivo and interspecies  extrapolations  of  pharmacokinetics  from  a  mechanistic  point  of  view.  Packaged  PBPK softwares are now available,  in which  interindividual differences associated with anatomical differences, pathophysiological  states,  and  enzymatic  polymorphisms  are  taken  into  account.  However,  models implemented in packaged softwares are difficult to reuse or extend for specialized purposes. Physiological Hierarchy Markup Language (PHML) is a new XML‐based specification to describe a wide variety of models of  biological  and  physiological  functions with  hierarchical  structures.  A model  is  described  by  a  set  of functional  modules,  each  of  which  specifies  mathematical  expressions  of  the  module  functions.  The specifications of PHML are compatible in describing PBPK models that are composed of hierarchical kinetic processes. A notable feature of PHML is that SBML models can be included as a PHML module. It allows to reuse SBML models representing subcellular biochemical events without modeling over again by PHML. We demonstrate  a  SBML‐PHML  hybrid model  for  drug‐drug  interaction  (DDI)  caused  by  an  inducer  of  drug metabolizing  enzyme.  Such  a  modeling  &  simulation  platform  greatly  helps  us  to  understand pharmacokinetics/pharmacodynamics relationships from systems pharmacology point of view.  REFERENCES :  1) Yamashita F, Sasa Y, Yoshida S, Hisaka A, Asai Y, Kitano H, Hashida M, Suzuki H. Modeling of rifampicin‐

induced CYP3A4 activation dynamics for the prediction of clinical drug‐drug  interactions from  in vitro data. PLoS One. 8:e70330, 2013. 

2) Baba H, Takahara J, Yamashita F, Hashida M. Modeling and prediction of solvent effect on human skin permeability using support vector regression and random forest. Pharm Res. 32:3604‐17, 2015. 

3) Ose  A,  Toshimoto  K,  Ikeda  K, Maeda  K,  Yoshida  S,  Yamashita  F,  Hashida M,  Ishida  T,  Akiyama  Y, Sugiyama Y. Development of a support vector machine‐based system to predict whether a compound is a substrate of a given drug transporter using its chemical structure. J Pharm Sci. 105:2222‐30, 2016. 

 

Page 40: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  40 

 

CATALYTIC PROPERTIES OF ESTERASE IN SEVERAL ORGANS AND DESIGN OF 

PRODRUG AND SOFT DRUG 

Teruko IMAI  

Faculty of Pharmaceutical Sciences, KUMAMOTO University  

KEY WORDS: Prodrug, Hydrolysis, Esterase, Substrate Specificity Species Difference, Intestinal Hydrolysis 

ABSTRACT : 

The approach of prodrug and “soft” drug/antedrug is useful for resolving formulation, delivery, and toxicity limitations on problematic drugs. A prodrug  is a pharmacologically  inactive derivative of an active parent drug.  The  “soft”  drug/antedrug  have  been  designed  to  exert  their  desired  effect  locally  but  they  are inactivated  in  the  systemic circulation  to  reduce unwanted effects. Among  small molecular weight drugs clinically used, 5‐7% of these drugs are grouped in prodrug and “soft” drug/antedrug. From 2000 to 2008, 191 new small molecular weight drugs were approved worldwide. Of these, 19.4% of drugs were identified as  prodrugs  and“soft”drug/antedrug.    In  recent  drug  repositioning,  these  drugs might  be  becoming  an integral part of the drug discovery paradigm. 

The metabolic  consideration  is most  important  in  a  design  of  prodrug  and  “soft”  drug/antedrug.  Since esterases  are  abundantly  present  in  several  tissues, most  of  prodrugs  and  “soft”  drugs/antedrugs  are designed to be metabolized by esterases and then fully converted to their active and inactive metabolites. Prodrug, aimed at improving the bioavailability of the parent drug is activated by esterases in the liver and intestine before entering systemic circulation, consequently enough high plasma concentration of parent drug results  in an appropriate pharmacological effect. The “soft” drug/antedrug should be stably retained in a target tissue with very rapid inactivation into predictable metabolite in the systemic circulation such as blood and liver.  

For bioconversion of prodrugs, carboxylesterase (CES), a serine esterase (active center: Ser‐His‐Glu triard), is the most important esterase due to its abundant ubiquitous presence in most organs. Among CES family (CES1‐CES5), CES1 and CES2 family play the main role for hydrolysis of xenobiotics. However, the intestinal hydrolysis  of  prodrug  often  results  to  less  bioavailability,  because  the  parent  drug  formed  in  intestinal mucosa  is  transported  into  luminal  side  as well  as blood  vessel. Human CES1, hCE1,  is present  in most organs except in intestine, and CES2 isozyme, hCE2, is present in limited organ such as intestine and kidney. So,  it  is  able  to  design  a  successful  prodrug  that  is  hydrolyzed  by  hCE1  but  not  by  hCE2. Most  ester compounds are hydrolyzed by hCE1, but hCE2 hardly hydrolyses a compound which consists of a relatively large acyl group  than alcohol group,  for example  temocapril and oseltamivir. The such different catalytic property of hCE1 and hCE2 is useful for design of prodrug. Although these characteristics are only in human CES, CESs in other animals including monkey show markedly different characteristics of substrate specificity and tissue expression. Therefore, it is difficult to predict the pharmacokinetics of a prodrug in human from experimental animals.  

Page 41: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  41 

 

In particular, the difference of substrate specificity of intestinal CES led to significantly different absorption of prodrug between human and animals. This difficulty of prediction of human  intestinal absorption  is a bottle neck of development of prodrugs. Thereby, we proposed a predicting system of intestinal hydrolysis during absorption from an intrinsic clearance in human intestinal S9 fraction.  A quantitative hydrolysis on the process of intestinal absorption was evaluated by in situ rat intestine single‐pass purfusion experiment.  A  sigmoidal  relation was  observed  between  in  situ  hydrolysis  ratio  and  in  vitro  intrinsic  clearance.  This relation  is useful for a prediction of  intestinal hydrolysis of prodrug on the process of  its trasnport across intesinal mucosa.   Recently, we developed  the noble  intestinal membrane  transport system using Caco‐2 cells. Generally, Caco‐2 cells expresses hCE1, although hCE2  is a major CES  isozyme  in human  intestine. In order to prepare the model cell line of human intestine, hCE1 was knocked down and hCE2 was transfected in  Caco‐2  cells.  The  noble  Caco‐2  cells  expressed  only  hCE2  and  showed  the  expression  of  several transporters, indicating that its monolayer could  be important in the transport experiment of prodrugs.

The  bioconversion  of  “soft”  drug/antedrug  should  be  rapid  in  systemic  circulation  to  enssure minimum toxicity, hence esterases in liver and blood are important. CES is predominantly available for detoxification of antedrug/”soft” drug in liver, and butyrylcholinesterase (BChE) and paraoxonase (PON; arylesterase) are the main esterases  in plasma. Butyrylcholinesterase  is abundantly present  in human plasma. The catalytic center of BChE  is same as CES, but  its substrate specificity  is markedly different  from CES. The hydrolase activity of BChE is increased by presence of Ca and Mg ions, while completely inhibited by Zn, although CES is not affected by divalent cations. On the other hand, although expression level of PON is less than that of BchE  in human plasma,  it  locates on high density  lipoprotein (HDL) that easily  interacts with hydrophobic ester  compounds. PON’s  catalytic mechanism  (catalytic  center: His‐His diard) and  substrate  specificity  is different from CES, and hydrolyzes some of soft drugs that are resistant to CES. Furthermore, Esterase D is present in cytosol fraction of red blood cell. Its catalytic center is Ser‐His‐Asp triard, and it shows different substrate  specificity  and  inhibition properties  from CES.  Esmorol,  a  “soft” drug,  could  be hydrolyzed by Esterase D in red blood cell.  

There are useful esterases  involved  in prodrug activation and antedrug/”soft” drug  inactivation  in several organs and blood. The accurate information about esterases and an accurate prediction method proceeds a development of new prodrugs and “soft” drugs. 

 REFERENCES :  

1) K. Ohura, K. Tasaka, M. Hashimoto, T. Imai, Distinct patterns of aging effects on the expression and activity of carboxylesterases in rat liver and intestine., Drug Metab Dispos., 42(2):264‒273, 2014 

2) Y. Uno, S. Uehara, M. Hosokawa, T. Imai, Systematic identification and characterization of carboxylesterases in cynomolgus macaques., Drug Metab Dispos., 42(12):2002‒2006, 2014 

3) F. G. Bahar, T. Imai, Aspirin hydrolysis in human and experimental animal plasma and the effect of metal cations on hydrolase activities. Drug Metab Dispos., 41: 1450‒1456, 2013 

4) F. Bahar, K. Ohura, T. Ogihara, T. Imai, Species differences of esterase expression and hydrolase activity in plasma., J. Pharm. Sci., 101, 3264‐3274,2012. 

5) T. Imai, K. Ohura, The role of intestinal carboxylesterase in the oral absorption of prodrugs, Curr.Drug Metab. 11, 793‐805, 2010 

6) T. Imai, M. Hosokawa Prodrug approach using carboxylesterase activity: Catalytic properties and gene regulation of carboxylesterase in mammalian tissue., J. Pestic. Sci. 35, 229‐239, 2010. 

Page 42: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  42 

 

 

BIOACTIVE GLYCOPOLYPEPTIDE SELF‐ASSEMBLED BIOHYBRID NANOMATERIALS  

Sébastien LECOMMANDOUX  

UNIVERSITÉ DE BORDEAUX, LCPO, UMR CNRS 5629, BORDEAUX‐INP, 33600 PESSAC, FRANCE  

KEY WORDS : Copolymers, Self‐Assembly, Glycopolypeptides, Polymersomes   The field of synthetic polypeptides has seen many significant advances in recent years, including studies on block and hybrid copolypeptides that form vesicles, fibrils, and other structures with potential applications in medicine and materials chemistry. However, the development of glycosylated polypeptides has not kept pace,  primarily  due  to  the  inability  to  readily  synthesize  glycopolypeptides  in  a  controlled  manner. Glycosylation of natural proteins provides diverse  functionality  such as mediation of  recognition events, modification of protein conformations, ect, that may find interest and application in biomedical field. In this context, we developed over the  last years synthetic strategies for the design of glycosylated polypeptides and  polysaccharide‐polypeptide  biohybrids  with  controlled  placement  of  sugar  functionality. We  were especially interested in designing amphiphilic copolymers able to self‐assemble into well‐ defined micelles and  vesicles  that  can  advantageously  be  loaded  with  drugs  and  present  a  surface  with  multivalent presentation of bioactive  saccharides or oligosaccharides. The ability of  these nanoparticles  for different biomedical applications, from drug‐delivery to inhibitor, will be presented.   [1] V. Jeannot, S. Mazzaferro, J. Lavaud, M. Arboléas, V. Josserand, J.‐L. Coll, S. Lecommandoux, C. Schatz, A. Hurbin, Targeting CD44  receptor‐positive  lung  tumors using polysaccharide‐based nanocarriers:  influence of nanoparticle  size  and  administration  route, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology,  and Medicine  4 (2016) 921‐932. [2]  A.  Peyret,  J.F.  Trant,  C.  V  Bonduelle,  K.  Ferji,  N.  Jain,  S.  Lecommandoux,  E.  R  Gillies,  Synthetic glycopolypeptides: synthesis and self‐assembly of poly (γ‐benzyl‐l‐glutamate)‐glycosylated dendron hybrids, Polymer Chemistry 6 (2015) 7902‐7912. [3]  W.  Liau,  C.  Bonduelle,  M.  Brochet,  S.  Lecommandoux,  A.  Kasko,  Synthesis,  characterization  and biological  interaction of glyconanoparticles with controlled branching, Biomacromolecules 16  (2015) 284‐294. [4] C. Bonduelle, J. Huang, T. Mena‐Barragán, C. Ortiz‐Mellet, C. Decroocq, E. Etamé, A. Heise, P. Compain, S.  Lecommandoux,  Iminosugar‐based  glycopolypeptides:  glycosidase  inhibition  with  bioinspired glycoprotein analogue micellar self‐assemblies, Chem. Commun. 50 (2014) 3350‐3352. [5]  C.  Bonduelle,  S.  Lecommandoux,  Synthetic  glycopolypeptides  as  biomimetic  analogues  of  natural glycoproteins, Biomacromolecules 14 (2013) 2976‐2983. [6] Huang, J. ; Bonduelle, C. ; Thévenot, J.; Lecommandoux, S. ; Heise, A., Biologically Active Polymersomes from Amphiphilic Glycopeptides, J. Am. Chem. Soc. 134 (2012) 119‐122 [7] Upadhyay, KK.; Bhatt, A.N.; Mishra, A.N.; Dwarakanath, B. S.; Jain, S.; Schatz, C.; Le Meins, JF.; Farooque, A.; Chandraiah, G.;  Jain, AK.; Misra, AK.;  Lecommandoux, The  intracellular drug delivery  and  anti  tumor 

activity of doxorubicin  loaded poly(‐benzyl L‐glutamate)‐b‐hyaluronan polymersomes, S. Biomaterials 31 (2010) 2882‐2992. 

  

Page 43: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  43 

 

PROMISING CAPABILITIES OF AN ADENOSINE ANALOGUE, COA‐CL  

Ikuko TSUKAMOTO and Ryoji KONISHI  

Department of Pharmaco‐Bio‐Informatics, Faculty of Medicine, Kagawa University Miki, Kagawa 761‐0793, JAPAN 

[email protected]‐u.ac.jp / [email protected]‐u.ac.jp 

KEY WORDS : newly synthesized small molecule; COA‐Cl,   alternative growth factor 

ABSTRACT : COA‐Cl  is  a  newly  synthesized  adenosine  analogue with the molecular weight of 284.  It  is water soluble and very stable. We  have  found  that  it  is  angiogenic  as  well  as neurotrophic.  In  this  symposium, we will present  various physiological activities of COA‐Cl and discuss about  the application  to regenerative  medicine  as  a  xeno  free  growth  factor including DDS.  <Angiogenic potency> COA‐Cl  promoted  tube  formation  of  HUVEC  (human umbilical vein endothelial cells) co‐cultured with NHDF (normal human dermal fibroblasts). Tube formation of  HUVEC  is  a  model  for  angiogenesis.    We  confirmed  that  not  VEGF  receptor  but  S1P  receptor  1 contributed  to  the  effects of COA‐Cl  following  the  activation of  ERK1/2  in HUVEC. As  for NHDF, COA‐Cl increased  VEGF  production  and  secretion  via  cAMP/  PKA/CREB/PGC1�  pathway. We  also  confirmed  its angiogenic potency in vivo using chick chorioallantoic membrane (CAM) assay and rabbit cornea assay.  <Neurotrophic potency> COA‐Cl promoted neurite outgrowth in PC12 and iPS derived human neuronal cells.  In the oxygen/glucose deprivation study with PC12, COA‐Cl suppressed the LDH release. Further, COA‐Cl also suppressed the LDH release caused by H2O2. WB analysis showed  that COA‐Cl protected PC12 cells  from apoptosis caused by H2O2. Neuroprotective effects of COA‐Cl were also confirmed using a rat stroke model. Moreover,  COA‐Cl  was  revealed  to  activate  tyrosine  hydroxylase,  a  rate  limiting  enzyme  for  the biosynthesis  of  catecholamine.  It  increased  the  secretion  of  dopamine  from  PC12  in  a  dose  dependent manner.  < Application to Regenerative medicine > Nowadays, regenerative medicine is one of the main issues in Japanese medical research. In this field, there are 3 main steps. The 1st step is the collection of healthy human cells from patients or volunteers. The 2nd step  is  the preparation of proper cells or  tissues via cell culture  in clean rooms.    In some cases, cells are resetted to iPS cells and then differentiated to the purpose cells before preparing tissue or cell sheets. And the 3rd step is the transplantation of the products to the patients. In the 2nd step, different from our usual cell culture experiments, xeno free trophic factors are eagerly required and the usage of animal sera should be refrained.  Here, the application of COA‐Cl to this field is very promising since COA‐Cl itself has VEGF‐like and NGF‐like potencies. It can be used as an alternative xeno free growth factor. In addition, it can promote endogenous VEGF production  from  fibroblasts.  Further, COA‐Cl  is  a  very  stable  compound. We  can  store  it  at  room temperature for more than several months either in powder or solution form.  

Commercially available as "2Cl‐C.OXT‐A" from WAKO

Page 44: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  44 

 

RATIONALE FOR THE USE OF CATIONIC EMULSIONS IN OPHTHALMOLOGY : FROM BENCH TO BEDSIDE 

  

Jennifer DOURLAT, Jean‐Sébastien GARRIGUE   

Innovation Center, Santen SAS  

KEY WORDS : Ocular drug delivery, eye, ophthalmology, dry eye, emulsion, cyclosporine      ABSTRACT :   

Topical delivery has always been an issue in term of drug penetration. In the early 2000, emulsions have  gained  interest  in  ophthalmology with  the  launch  of  the  first  emulsion  dedicated  to  the treatment of an eye condition. In the continuing effort of improving ocular bioavailability of drugs, cationic emulsions were then developed with new  features. This positively charged dosage  form has  the  property  to  interact  with  the  negatively  charged  ocular  surface  providing  a  longer retention  time  and  an  enhanced  tissue  penetration.  This  original  and  patented  concept  was applied  to  the delivery of  several actives of which  cyclosporine A  (CsA). CsA  is a  very  lipophilic molecule which  is  very  difficult  to  formulate  as  an  eye  drop.  Cationic  emulsions  are  adequate formulations  to  administer  this  molecule  to  the  eye.  However,  cationic  agents  were  often considered  as  deleterious  to  ocular  surface  and  emulsions  are  unstable  systems.  A  wide formulation development  led  to  the  choice of  a  safer  cationic  agent,  cetalkonium  chloride  and very  stable  nanoemulsions  designated  as  Novasorb®  technology.  Safety  and  ocular pharmacokinetics were evaluated  in rabbits with a two‐fold  increased penetration  in cornea and conjunctiva  compared  to  anionic  emulsions  and  an  improved  healing  of  ocular  surface  lesions. Clinical trials revealed good tolerability and safety in patients and significant clinical efficacy in the treatment  of  severe  dry  eye  with  a  once‐a‐day  dosing  regimen.  This  cationic  cyclosporine  A emulsion is now in the late stage of development.      

Page 45: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  45 

 

FORMULATION DESIGN OF COMPOSITE NANO‐PARTICLES FOR INHALATION BY USING A TWO‐SOLUTION MIXING TYPE SPRAY NOZZLE 

 

Ryo Maeda1, Tatsuaki Tagami1 , Takemasa Takii1, Jennifer Wong2, Philip Chi Lip Kwok3, Hak‐kim Chan2, and Tetsuya OZEKI1 

 

1 Nagoya City University,  2 University of Sydney,  3 University of Hong Kong  

KEY WORDS : Nano‐particles, Two‐solution mixing nozzle, Anti‐solvent, Inhalation  

ABSTRACT :  The marketing of  inhaled  formulation  is expanding within  the  last decade  and  the  inhaled  formulations including inhalation devices have been actively developing. While the target diseases are mostly focused on lung related diseases (asthma, COPD), the inhaled formulation for the systemic diseases (inhaled insulin) is on market and other lung‐related diseases have focused attention. We previously developed “two‐solution mixing  type nozzle”  to prepare nanocomposite particles  (Figure). Nanocomposite particles which means microparticles  containing  drug  nanoparticles  are  useful  for  the  preservation  and  handling  of  nanoscale particles. Nanoscale drug particles has advantage  in  the point of drug dissolution and bioavailability. The two solution mixing type nozzle can prepare nanocomposite particles in only one step, being useful for the simplicity and scalability. This spray nozzle  is composed of two passages and the mixing part. After water solution  (ex.  sugar  alcohol  solution)  and  organic  solution  (ex.  poorly water  soluble  drug  solution) were flown in different passages, respectively, they are mixed in mixing part. The drug crystal starts grows there, as solvent and water are mixing, and they were immediately spray dried before the drug crystal have been grown. 

  

We  applied  the  technique  to  prepare  nanocomposite  particles  for  1)  improved  drug  dissolution  and bioavailability, 2)  taste masking and 3)  inhaled  formulation. Recently, 4)  the nanocomposite particles  for tuberculosis  have  been  prepared  by  using  two  solution  mixing  type  nozzle.  After  the  nanocomposite particles are inhaled, they are expected to reach alveolar region where tuberculosis bacterium is hidden in alveolar macrophages. After reaching alveolar region, the nanocomposite particles are dissolved and drug nanoparticles exposed are expected  to be  taken up by alveolar macrophages.  In our study, a high‐water soluble  compound,  sugar  derivative  that  has  effect  against  drug‐resistant  tuberculosis  bacterium  was coated  with  lipophilic  emulsifier  by  using  dry  emulsion  method  to  deliver  the  drug  into  alveolar 

Page 46: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  46 

 

macrophages  at  high  concentration.  The  nanocomposite  particles  could  remarkably  accumulated  into macrophage‐like cell line and alveolar macrophages in vivo.   In the latter part, the other type of spray‐dried particles were prepared. The “nano‐matrix particles” which means nano‐porous microparticles could be prepared by two‐solution mixing type nozzle. The nano‐matrix particle is consist of only one compound (ex. water soluble drug) and the pore size on the particles can be controllable. The high purity and light nano‐matrix particles will be useful for inhaled formulation.  REFERENCES : 

1) Moeko Taki, Tatsuaki Tagami, Kaori Fukushige and Tetsuya Ozeki, Fabrication od nanocomposite particles using a two‐solution mixing‐type spray nozzle for use in an inhaled curcumin formulation, Int. J. Pharm., in press 

 2) Yukiko Nishino, Takanori Kanazawa, Yuuki Takashima, Tetsuya Ozeki, and Hiroaki Okada, Improved 

intestinal absorption of a poorly water‐soluble oral drug using mannitol microparticles containing a nano‐solid drug dispersion,  J.Pharm. Sci., 101(11), 4191‐4200( 2012) 

 3) Tetsuya Ozeki, Yusuke Akiyama, Norimitsu Takahashi, Tatsuaki Tagami, Toshiyuki Tanaka, Masashi 

Fujii, and Hiroaki Okada, Development of Novel and Customizable Two‐Solution Mixing Type Nozzle for  One‐step  Preparation  of  Nanoparticle‐containing  Microparticles,  Biol.  Pharm.  Bull.,  35(11), 1926‐1931(2012). 

 ACKNOWLEDGEMENTS : Ohkawara Kakohki Co., Ltd. 

 

Page 47: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  47 

 

DEVELOPMENT OF VASCULARIZED 3D TISSUE MODELS USING LAYER‐BY‐LAYER TECHNIQUE AND APPLICATION FOR DDS RESEARCH 

 

Mitsuru AKASHI1, Takami AKAGI1, Simona MURA2, Patrick COUVREUR2  

1Graduate School of Frontier Bioscience, Osaka University, Japan. 2Institut Galien Paris‐Sud, Faculté de Pharmacie, Université Paris‐Sud. 

 KEY WORDS : Cell manipulation, three‐dimensinal tissue, extracellular matrix, cancer model 

 ABSTRACT :  The  appropriate  construction  technique  for  a  three‐dimensional  (3D)  tissue  is  required  to  enhance  the potential  of  cells  to  form  engineered  tissues.  Recently,  various  techniques  have  been  developed  to construct 3D multilayered tissues, for example cell sheet engineering and multilayer scaffolds. We recently reported a simple and unique bottom‐up approach, termed “cell‐accumulation technique”, to develop 3D cellular multilayers with  the desired  layer number and  location by  the  fabrication of  layer‐by‐layer  (LbL) fibronectin  (FN)‐gelatin  (G)  (FN‐G)  films onto  the  cell  surfaces1). Less  than 10 nm  thickness of ECM  films composed  of  FN‐G  allowed  all  cells  to  adhere  to  each  other  through  interactions  between  the  FN‐G nanofilms and the cell membrane proteins to create various types of tissues, such as blood vessel wall, liver and  heart2).  Using  this  technique  and  a  sandwich  culture,  highly  dense  and  homogeneous  endothelial tubular networks were formed in the 3D tissues. These hierarchical cell manipulations will be promising to achieve  in  vitro  creation  of  artificial  3D‐tissue models  and  their  application  in  drug  effect,  toxicology (especially for alternative systems to animal testing) and tissue engineering.  In  a  preclinical  study  for  drug  developments,  2D  cell  culture models  and  animal models  have  been 

employed.  However,  these  data  are  not  always  a  good  predictor  of  human  researches  due  to  the differences of drug response between 2D cultured models and living tissues with 3D structures, and species difference. Especially, the oversimplified 2D cancer models do not reflect the 3D cell organization of in vivo solid tumors and thus disrupt crucial cell‐matrix  interactions responsible for cancer cell  invasion. As for  in vivo models, they  limit the monitoring of tumor growth or regression over a course of  treatment.  In this study, we applied the vascularized 3D tissue models for evaluation of proliferation and invation behavior of cancer cells, and effect of anti‐cancer drugs to 3D cancer models. These models can bridge this gap (2D vs 3D, vitro vs vivo), functioning as reliable models not only for cancer biology studies but also to serve as an efficient anti‐cancer drug screening platform. 

Fig. 1  Evaluation of therapeutic efficacy of cancer drugs  

using 3D cancer model. 

Page 48: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  48 

 

REFERENCES :  1) A.  Nishiguchi,  H.  Yoshida,  M.  Matsusaki,  M.  Akashi,  Rapid  construction  of  three‐dimensional 

multilayered  tissues with endothelial  tube networks by  the cell‐accumulation  technique, Adv. Mater., 23, 3506‐3510 (2011). 

2) Y.  Amano,  A. Nishiguchi, M. Matsusaki, H.  Iseoka,  S. Miyagawa,  Y.  Sawa, M.  Seo,  T.  Yamaguchi, M. Akashi, Development of vascularized iPSC derived 3D‐cardiac myoblast tissues by filtration layer‐by‐layer technique and their application for pharmaceutical assays, Acta Biomater., 33, 110‐121 (2016). 

 

Page 49: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  49 

 

SIMULATION OF CONTROLLED DRUG DELIVERY SYSTEMS IN VITRO AND IN VIVO 

 

Juergen SIEPMANN and Florence SIEPMANN  

Univ. Lille, Inserm, CHU Lille, U1008 ‐ Controlled Drug Delivery Systems and Biomaterials, F‐59000 Lille, France 

 KEY WORDS: Controlled drug delivery; mathematical modeling; in‐silico simulations 

  ABSTRACT:  

Since the famous Professor Takeru Higuchi published his seminal paper in 1961 on the quantitative description  of  drug  release  from  an  ointment  film  (introducing  the  “Higuchi  Equation”), mathematical  modeling  has  become  more  and  more  popular  in  pharmaceutics.  This  can  be explained by the crucial benefits in‐silico simulations of drug delivery systems can offer, including: (i) a better understanding of how a particular drug product releases the incorporated active agent, and (ii) the possibility to quantitatively predict the impact of the device design (e.g., composition, geometry and dimensions of the system) on the resulting drug release kinetics (and,  ideally, also on the resulting pharmacokinetics and pharmacodynamics). Thus, based on rapid and inexpensive mathematical  calculations,  time‐consuming  and  cost‐intensive  series  of  trial‐and‐error experiments can be avoided. This is particularly helpful, if long release periods (e.g. several years in the case of implants for long term treatments) are targeted.  

Various  mathematical  theories  have  been  proposed  in  the  literature  for  a  broad  range  of pharmaceutical  dosage  forms.  This  includes  purely  empirical  (only  descriptive)  mathematical models  (which  do  not  offer  any  insight  into  the  underlying  mass  transport  mechanisms), mechanistically realistic theories (allowing to better understand how a specific system works), and semi‐empirical models (hybrid forms of these of two categories).  

It has  to be pointed out  that certain drug delivery systems are  relatively easy  to describe, since eventually only one particular mass transport phenomenon  is dominant (while all other  involved processes  can  be  neglected  without  introducing  considerable  errors).  Examples  for  physico‐chemical phenomena, which might play a role in the control of drug release from a pharmaceutical dosage form include: water penetration into the system, polymer swelling, drug dissolution, drug diffusion  through  a  polymeric  network  and/or  water‐filled  pores,  polymer  dissolution  and/or degradation, osmotically driven water  influx, creation of hydrostatic pressure acting against  film coatings,  potential  crack  formation,  convective  mass  transport  through  cracks,  local  drops  in micro‐pH,  autocatalytic  effects  [e.g.  in  the  case  of  poly(lactic‐co‐glycolic  acid)‐based  delivery systems],  limited drug  solubility effects, drug‐polymer  interactions and drug  re‐precipitation,  to mention just a few.  

To be able to identify, which particular phenomena are of importance in a specific type of drug delivery system,  the  latter should be  thoroughly characterized before and after exposure  to  the release medium (or aqueous body fluids). Ideally, a broad range of experimental characterization techniques  should  be  applied,  such  as  in  vitro  drug  release  measurements  under  various conditions,  X‐ray  diffraction,  differential  scanning  calorimetry,  optical  microscopy,  scanning electron microscopy, dry mass  loss  and water uptake  studies,  gel permeation  chromatography, synchrotron measurements, texture analysis, and long term stability studies. 

Page 50: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  50 

 

Based on these experimental results, a mathematical theory can be developed and  fitted to the experimental results. But caution must be paid at this stage: Even  if good agreement between a fitted mathematical theory and experimental results is obtained, this is not a proof for the validity of the hypotheses the model is based on. This is particularly true, if several model parameters are fitted  simultaneously.  To  evaluate  the  validity  of  a mathematical  theory,  it  should  be  used  to quantitatively predict the effects of certain device design parameters (e.g., of the drug loading or the dimensions of the system) on the resulting system performance. These theoretical predictions must then be compared with independent experimental results.  

In this talk, several practical examples are given, including mathematical theories quantifying drug release from oral controlled release matrix tablets (based on different types of polymers) and lipid implants  for  controlled  protein  release.  It  has  to  be  pointed  out  that  very  often  in‐silico simulations of the impact of the device design of a controlled drug delivery system are limited to the in vitro performance of the systems (essentially to the in vitro drug release kinetics). Yet, there is a crucial  lack of more comprehensive mathematical theories, allowing to predict the  impact of the systems’ composition, geometry and dimensions also on the device performance  in vivo: the resulting  pharmacokinetics  and  pharmacodynamics  (PK  and  PD).  On  the  other  hand,  various (partially highly sophisticated) PK and PD models are available, but  they generally only consider very much simplified drug release kinetics from a pharmaceutical dosage form.  

This  talk will also give an example  for a combination of a mechanistically  realistic mathematical theory describing drug release out of controlled release hot melt extrudates and the subsequent drug  fate  in  the  living  organism,  upon  oral  administration.  The  theoretical  calculations  are compared with experimental results obtained in vitro and in vivo. This type of in‐silico simulations has the potential to replace in vivo trials by theoretical calculations. In addition, the consequences of  worst  case  scenarios  can  be  predicted  and,  hence,  the  safety  of  pharmacotherapies  be improved.  REFERENCES:  

Higuchi, T, 1961. Rate of  release of medicaments  from ointment bases  containing drugs  in  suspensions. Journal of Pharmaceutical Sciences 50, 874‐875. 

Siepmann, J; Siepmann, F. Mathematical modeling of drug delivery. International Journal of Pharmaceutics 364, 328‐343, 2008. 

Siepmann, F; Herrmann, S; Winter, G; Siepmann, J. A novel mathematical model quantifying drug release from lipid implants. Journal of Controlled Release 128, 233‐240, 2008. 

Siepmann, J; Siepmann, F. Modeling of diffusion controlled drug delivery. Journal of Controlled Release 161, 351‐362, 2012. 

Siepmann,  J;  Siepmann,  F.  Mathematical  modeling  of  drug  dissolution.  International  Journal  of Pharmaceutics 453, 12‐24, 2013. 

Siepmann,  J;  Karrout,  Y; Gehrke, M;  Penz,  FK;  Siepmann,  F.  Predicting  drug  release  from HPMC/lactose tablets. International Journal of Pharmaceutics 441, 826‐834, 2013. 

Siepmann,  J.  In‐silico  simulations  of  advanced  drug  delivery  systems:  What  will  the  future  offer? International Journal of Pharmaceutics 454, 512‐516, 2013. 

 ACKNOWLEDGEMENTS:  

The authors are grateful for the support of this work by the “INTERREG V 2 Seas Mers Zeeën Cross‐border Cooperation Programme (2S01‐059‐IMODE)”. 

  

Page 51: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  51 

 

DESIGN OF POLYMERIC NANOPARTICLE NAD MICELLE FOR TREATMENT OF BIOFILM INFECTION DISEASE 

 Hiromitsu YAMAMOTO, Chisato Takahashi, Noriko Ogawa 

 Aichi Gakuin University 

 KEY WORDS : Biofilm infection desease, PLGA nanoparticle, Polymeric micelle, Chitosan 

 ABSTRACT : Introduction Biofilm  is  formed  by  microorganisms  for  growing  on  a  solid  substrate.  Biofilms  are  characterized  by structural heterogeneity, genetic diversity, complex community interactions, and an extracellular matrix of polymeric  substances.  Bacteria  living  in  a  biofilm  can  have  significantly  different  properties  from  free‐floating  bacteria,  as  the  dense  and  protected  environment  of  the  film  allows  them  to  cooperate  and interact  in  various ways. This  environment provides  the  resistance  to detergents  and  antibiotics,  as  the dense extracellular matrix and the outer layer of cells protect the interior of the community. These biofilms cause the intractable infections. Therefore, the development of antibacterial drug delivery systems against the biofilm  infection disease  is  strongly desired. We  successfully established  the DDS platform with poly (lactic‐co‐glycolic acid) nanoparticle (PLGA NPs) and are evaluating their functions for drug delivery device via orally, pulmonary and so on.  In this paper, we  intended to design the surface modified PLGA NPs and polymeric micelles for antibacterial drug delivery to the microorganisms in the biofilm. Method Preparation of PLGA NPs and polymeric micelles: PLGA NPs and polymeric micelles with Soluplus® were prepared  by  the  emulsion  solvent  diffusion method.  Chitosan  (CS) modification  on  the  surface  of  drug carrier was  carried  out  by  adding  CS  solution  into  outer  aqueous  solution  during  preparation  process. Particle  size and  zeta potential were measured with Zetasizer  (ZS90, Malvern  inc). Formation of biofilm: Biofilm was prepared by  incubation  for 24hr after  seeding Staphylococcus epidermidis  in 12‐well plates. Evaluation of adsorption of drug carrier to biofilm: Fluorescence labeled drug carrier suspension was added into culture medium after biofilm formation. After incubation for 2 hours, biofilm was rinsed with distilled water.  Obtained  biofilm  was  observed  with  confocal  laser  scanning microscope.  Fluorescence  die  was extracted  from  biofilm  and  quantitatively  determined  with  fluorophotometer.  Observation  of  biofilm treated with PLGA NPs using FE‐SEM: After growth of  the biofilm  in a 24‐well plate,  it was washed with purified  water  and  then  treated  with  NP  suspensions  (N‐PLGA,  CS‐PLGA  and  CAM‐PLGA  NPs)  at concentrations  of  0.5,  1.0  and  3.0 mg/ml  in  TSB medium.  After  treatment  with  NPs,  the  plates  were incubated for 2 h at 37°C in 0.5% CO2. The surface morphology of the biofilms was observed using FE‐SEM (JXA‐8530FA; JEOL Co., Japan). The incubated biofilms treated with NPs were added to phosphate‐buffered saline (2 ml) solution for 2 h. The biofilm was washed with purified water and treated with the IL solution. Following this,  it was scraped using a cell scraper. The biofilm for observation using FE‐SEM was skimmed off using a copper mesh with carbon‐coated plastic microholes for organic samples.  Results Particle size of CS coated PLGA NPs and Soluplus® micelles were ca. 390 nm and 80 nm, respectively. Zeta potentials were 31.6 mV and 15.3mV. Adsorbed amount of drug carriers on the biofilm were increased by CS‐modification.  Furthermore,  Soluplus micelles  indicated  the higher  adsorption  amount  compared with PLGA NPs. Particle size of Soluplus® micelles was smaller  than  that of PLGA NPs. Biofilm has sponge  like structure.  Therefore,  Soluplus®  micelles  with  smaller  size  could  access  to  the  deeply  part  of  biofilm. Clarithromycin(CAM)‐loaded  drug  carrier  showed  the  antibacterial  activity  against  biofilm  formed  by microorganisms.  Especially,  CS‐modified  carrier  indicated  the  more  effective  antibacterial  activity  and decreased the biofilm formation (Fig. 1). 

Page 52: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  52 

 

Fig.2 shows the biofilm structure without any treatment (a) and after treatment with CS modified PLGA NPs (Ref.1). We can see the agglomerated bacterial flora covered by the thick film comprised EPS. Bacterial cells c.a.1 μm in size could not be observed because of existence of the thick film in Fig. 2‐a. The rough surface can be seen at high magnification.  It was clear  that  the biofilm had holes <500 nm  in size on  its surface. These  holes  are well  known  to  be water  channels, which  allow  the  diffusion  of  nutrients  and  oxygen through the biofilm agglomerate. FE‐SEM images of the biofilm treated with CS‐PLGA NPs are shown in Fig. 2‐b.  The  retraction  of  biofilm  and  the  shape  of  bacteria  could  be  observed  in  Fig.2‐b  and  the  biofilm became thinner. Furthermore, we can see the adherence and penetration activity of CS‐PLGA NPs to the biofilm.  It  should  be  noted  that  the  size  of  the  bacterial  cell  and  CS‐PLGA  NPs  are  1  and  294.6  nm, respectively. A void derived from erosion of the thick film of the biofilm was observed. The configuration of bacterial cell was drastically changed due  to  the antibacterial effect of CS‐PLGA NPs penetrating  into  the biofilm, eliminating the thick film and bacterial cells. Compared with N‐PLGA NPs, CS‐PLGA NPs showed a high antibacterial effect; PLGA NPs with a highly positive zeta potential can adhere to the biofilm. It seemed that  the biofilm with negative  charge attract positively  charged CS‐PLGA NPs. CS‐PLGA NPs  caused  such retraction  of  biofilm  and  adhered  cell  surface,  the  antibacterial  drug  could  be  directly  deliver  to  the bacteria. According to these behavior, CS modified drug carrier  indicated strongly antibacterial activity of clarithromycin.  

a) w/o treatment b) treated with CS PLGA NPs

PLGA NPs

Bacteria

Fig. 2 SEM images of biofilm after treated with CS PLGA NPs

REFERENCES : 

1) C. Takahashi et al., Microscopy (Oxf) 169‐180 (2015) 

Fig. 1 Antibacterial effect of clarithromycin loaded Solu- micelle and PLGA nanoparticle

CAM soln. CAM loaded PLGA NP

0

20

40

60

80

100

120

1.25 2.5 5Concentration of CAM (μg/mL)

% o

f Bio

film

form

atio

n

CAM loaded CS-PLGA NPCAM loaded CS-Solu-micelle CS-Solu-micelle

Page 53: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  53 

 

 

NEW THERAPEUTIC NANO‐VECTORS ELABORATION STRATEGIES BASED ON SOFT CHEMISTRY 

  

Cédric BOISSIERE, Clément SANCHEZ  

LCMCP, Université Paris 6, CNRS, Collège de France  

KEY WORDS : Vector, mesoporous, silica, Sol‐Gel, hybrid     ABSTRACT :  

Nano‐vectors are fairly recent nanomaterials aiming at helping diagnosis and treatment of heavy 

diseases such as cancer. The huge research effort produced  in the  last fifteen years achieved an 

impressive number of different organic or hybrid organic/inorganic nanomaterials integrating one 

or several functionalities ranging from contrasting agent (helping at imaging diagnosis) or therapy 

(drug release, hyperthermia, radio‐sensitising agent, etc.). Yet, so far, commercialized nanovectors 

are fairly simple and organic‐based nanomaterials. The reason of this discrepancy comes from the 

fact  that  multifunctional  platforms  (either  organic  or  hybrid)  require  expensive  and  delicate 

synthesis  pathways,  and/or  use  complex  chemical  compositions  that  strongly  hinder  their 

pharmaceutical development and safety. In this presentation will be shown recent developments 

of synthesis strategies of silica‐based nanovectors. The adequate coupling of soft‐chemistry and 

processing  allows  developing  in  very  simple ways multifunctional  platforms with  a  constrained 

number of constituents that offer a very good functionality/synthesis_complexity compromise and 

are realistic from pharmaceutical development point of view. 

   

Page 54: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  54 

 

X RAY MICRO CT IMAGING OF PENETRATED MICRONEEDLES  

Yuji MAKINO1, C.Kato1, T.Kunimoto2, K.Kobayashi3, M.Ishibashi3, H.Hamamoto3 

1Musashino University, Tokyo ;  2Tokushima Bunri University, Kagawa ; 3Medrx Co. Ltd., Kagawa  

Microneedle, X ray micro CT, In vivo 3D imaging, Penetration depth   ABSTRACT  Microneedle‐mediated  transdermal  and  intradermal  drug  delivery  has  attracted  considerabke attentions as a breakthrough  in  the  fields and  clinical  studies of  influenza vaccinations are now going  on  in  U.S.A..  However, many  key  factors  that may  affect  therapeutic  efficacies  remain unsolved. Accurate measurement of penetration depths of all microneedles  in an array, which  is crucial    to design  specifications of microneedle arrays and application devices,  is  such an  issue. Though optical coherence tomography (OCT) was shown to have potentials to assess the depth 1), 2),  its application was  limited  to arrays made of photo‐permeable materials due  to  laser source. Therefore,  X  ray microCT was  studied  in  vitro  and  in  vivo  to measure  penetration  depths  by microneedles made of photo‐impermeable materials such as non‐transparent polymers or metals.  An  array  was  composed  of  10  x12  microneedles  (conical,  two  stages,  height:  600μm,  base diameter:  180μm)  and  a  basement  (square,  thickness:  750μm),  those  composed  of  photo‐impermeable polymers. The array was attached to a spring type applicator and manually applied to animal skin at specific forces. In  in vitro studies, after the arrays were applied to abdomens of minipigs (Goettingen, female, 6months), they were sacrificed and the areas were excised, followed by the CT observations. In in vivo imaging study, the array was manually applied to abdomen of a hairless mouse (male, 5weeks, anesthetized) by the applicator at 20N force. The mouse was then covered with lead film except the applied area and mounted on the stage of the CT. The CT images were recorded using TDM1000H‐II  (2K)  (Yamato Scientific Co., Ltd.) and analyzed using software myVGL 2.2 (Volume Graphics GmbH).  Clear 3D  images of penetrated microneedles were obtained  in both  in vitro and  in vivo  imaging studies. From  the  images, penetration depths of all microneedles  in an array were  read. As  the images  showed  the  depths  and  their  variations  in  an  array‐plane  directly,  they were  useful  in designing  specifications  of  microneedles  and  applicators.  In  in  vitro  studies,  the  average penetrating depths by manual applications at 20, 40, 60N were 252±62, 294±64 and 287±66 μm, respectively. All of the needles were inserted to more than 100μm depth, which expects feasibility of  the  arrays.  In  vivo  imaging  study  gave  the  similar  images with  high  resolution,  though  the hairless mouse was anesthetized. The method was also successfully applied to a stainless needle.  1) Donnelly RF, et al. J Control Release. 2010;147:333‐341  2) Coulman SA, et al. Pharm Res. 2011;28:66‐81  This work was supported by Kagawa Industry Support Foundation and Ministry of Economy, Trade and Industry, Japan.  

Page 55: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  55 

 

                    

Career of speakers

and observers  

Page 56: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  56 

 

 

NAME : Mitsuru AKASHI   AFFILIATION AND ADDRESS: Graduate School of Frontier Bioscience, Osaka University Biosystems Builiding E704, 1‐3 Yamadaoka, Suita 565‐0871, Japan  TELEPHONE N° : +81‐6‐6105‐5247 

FAX N° : +81‐6‐6105‐9712 

E‐MAIL : [email protected]‐u.ac.jp 

CAREER HISTORY : M. Akashi  is  the Specially‐appointed Professor of Graduate School of Frontier Bioscience, Osaka University. He  received his PhD degree  in Engineering  from Osaka University  in 1978. He was a post‐doc at NIH, Gerontology Research Center  (USA) and the University of Waterloo  (Canada)  in 1978‐1980. He joined the Department of Applied Chemistry and Chemical Engineering, Faculty of Engineering,  Kagoshima  University  as  an  assistant  professor  in  1981.  He  was  promoted  to associate  professor  in  1984  and  a  full  professor  in  1989.  From  2003  to  2015,  he  was  a  full professor  for  the  Department  of  Applied  Chemistry,  Graduate  School  of  Engineering,  Osaka University. He received the Award of the Society of Polymer Science, Japan (1999), the Award of Japanese Society for Biomaterials (2004) and the Award of the Chemical Society of Japan (2014).  SUMMARY OF PRESENT WORK : Functional  biomaterials  have  been  developed  by  employing weak  interactions  such  as  van  der Waals  interactions.  By  applying  this  technology  to  cell  engineering,  various  types  of  three‐dimensional  (3D)  tissue models were  constructed by  layer‐by‐layer  (LbL) assembly  technique of extracellular matrix (ECM) on cell surface. The 3D tissues with vascular networks were constructed by  a  sandwich  culture  of  endothelial  cells  between  multi‐layers  of  human  fibroblasts.  These hierarchical cell manipulations will be promising to achieve  in vitro creation of artificial 3D‐tissue models and their application in drug effect and toxicology.  MAJOR PUBLICATIONS : 1) D. Hikimoto, A. Nishiguchi, M. Matsusaki, M. Akashi, High‐throughput blood‐ and lymph‐capillaries with 

open‐ended pores which allow the transport of drugs and cells, Adv. Healthcare Mater., in press. 2) P.  Chetprayoon,  M.  Matsusaki,  U.  Yokoyama,  T.  Tejima,  Y.  Ishikawa,  M.  Akashi,  Use  of  three‐

dimensional arterial models to predict the  in vivo behavior of nanoparticles for drug delivery, Angew. Chem. Int. Ed., 128, 4537‐4542 (2016). 

3) Michiya  Matsusaki,  C.  P.  Case,  Mitsuru  Akashi,  Three‐dimensional  cell  culture  technique  and pathophysiology, Adv. Drug Deliv. Rev., 74, 95‐103 (2014). 

4) T. Akagi,  T.  Fujiwara, M. Akashi,  Rapid  fabrication  of  polylactide  stereocomplex  using  layer‐by‐layer deposition by inkjet printing. Angew. Chem. Int. Ed., 51, 5493‐5496 (2012). 

5) M. Matsusaki, H. Ajiro, T. Kida, T. Serizawa, M. Akashi,  LbL assembly  through weak  interactions and their biomedical applications. Adv. Mater., 24, 454‐474 (2012). 

 

Page 57: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  57 

 

NAME: Kazunari AKIYOSHI  

AFFILIATION AND ADDRESS :  

Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering 

Kyoto University 

Kyotodaigaku Katsura, Nishikyo‐ku, Kyoto, 615‐8510, Japan 

TELEPHONE No:  +81‐75‐383‐2589 

FAX No:  +81‐29‐853‐2590 

E‐MAIL: [email protected]‐u.ac.jp 

CAREER HISTORY : 2011 Research Director, ERATO Akiyoshi Bio‐nanotransporter project, JST, Japan    2010 Professor, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan  2002 Professor, Institute of Biomaterials and Bioengineering, Tokyo Medical and  Dental University, Japan 1999 ‐ 2002: Research member, PRESTO, JST, Japan 1997 Visiting Professor, Department of Chemistry, Luis Pasteur University, France  1993 Associate Professor, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan 1989 Assistant Professor, Faculty of Engineering, Kyoto University, Japan 1987 Lecturer, Faculty of Engineering, Nagasaki University, Japan 1985 Postodoctral fellow (Professor Ei‐ichi Negishi), Purdue University, USA 1985 Ph.D, Faculty of Engineering, Kyushu University, Japan  SUMMARY OF PRESENT WORK : Bio‐inspired  nano‐organized  system,  Nanogel  engineering  for  DDS  and  tissue  engineering,  Chaperon‐inspired materials, Protein delivery system for immunotherapy, Cancer vaccine, Mucosal vaccine, Nanogel‐integrated hydrogel  for bone  regeneration, Organic–inorganic hybrid materials, Artificial cell by  liposome engineering, Membrane protein engineering.  MAJOR PUBLICATIONS: 1) Y. Sasaki, K. Akiyoshi, Nanogel engineering for new nanobiomaterials: From chaperoning engineering to biomedical applications, Chemical Record, 10, 366‐376(2010) 

2) T. Nochi, Y. Yuki, H. Takahashi, S. Sawada, M. Mejima, T. Kohda, N. Harada, G. Kong, A. Sato, N. Kataoka, D. Tokuhara, S. Kurokawa, Y. Takahashi, H. Tsukada, S. Kozaki, K. Akiyoshi, H. Kiyono, Nanogel antigenic protein delivery system for adjuvant‐free intranasal vaccines, Nature Materials, 9, 572‐578 (2010). 

3) D. Muraoka, N. Harada, T. Hayashi, Y. Tahara, F. Momose, S. Sawada, S. Mukai, K. Akiyoshi, H. Shiku, A Nanogel‐based Immunologically Stealth Vaccine Targets Macrophages in the Medulla of Lymph Node and Induces Potent Anti‐Tumor Immunity, ACS Nano, 8, 9209‐9218 (2014) 

4) Y. Tahara, S. Mukai, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, Nanocarrier‐integrated microspheres: Nanogel tectonic engineering for advanced drug delivery systems, Advanced Materials, 27, 5080‐5088 (2015) 

5) T. Niwa, Y. Sasaki, E. Uemura, S. Nakamura, M. Akiyama, M. Ando, S. Sawada, S. Mukai, T. Ueda, H. Taguchi, K. Akiyoshi, Comprehensive study of liposome‐assisted synthesis of membrane proteins using a reconstituted cell‐free translation system, Scientific Reports, 5, 18025 (2015) 

6) R. Kawasaki, Y. Sasaki, K. Katagiri, S. Mukai, S. Sawada, K. Akiyoshi, Magnetically guided protein transduction by hybrid of nanogel chaperone with iron oxide nanoparticles, Angew. Chem. Int. Ed. In press DOI: 10.1002/anie.201602577 

Page 58: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  58 

 

NAME : Philippe BARTHELEMY  

AFFILIATION AND ADDRESS: University of Bordeaux, ARNA laboratory, F‐33000 Bordeaux, France. 2INSERM, U1212, ARNA laboratory 3UMR CNRS 5320 

TELEPHONE No:  33 (0)5 57 57 48 53,  

FAX No:  33 (0)5 57 57 10 15 

E‐MAIL: [email protected] 

 

CAREER HISTORY : Barthélémy  received his doctorate  in  chemistry  from  the University of Montpellier  II,  France  in 

1993. He was  then a postdoctoral  fellow at Emory University  in  the group of Pr Fredric Menger 

(Lavoisier Grant and Emory Fellowship). In 1995 he was appointed as a temporary lecturer at the 

University of Avignon and as Associate Professor at  the  same University  in 1996. P. Barthélémy 

worked also as a Visiting Associate Professor at Duke University in 2001. In 2005 he was appointed 

as full Professor at the University of Bordeaux Segalen. He is leading the “ChemBioMed” team of 

the INSERM U1212. Philippe Barthélémy was Vice President of the University of Bordeaux Segalen 

(2011‐2013).  

SUMMARY OF PRESENT WORK : One of the major objectives of his research is to develop novel bio‐inspired amphiphiles for 

biomedical applications.  

MAJOR PUBLICATIONS :  

1) K. Oumzil, M. A. Ramin, C. Lorenzato, A. Hemadou, J. Laroche, M. J. Jacobin‐Valat, S. Mornet, C.‐E. Roy, T. Kauss, K. Gaudin, G. Clofent‐Sanchez, and P. Barthélémy (2016) Bioconjugate Chemistry 27 (3), pp. 569‐575. 

2) Latxague, L., Ramin, M.A., Appavoo, A., Berto, P., Maisani, M., Ehret, C., Chassande, O., and Barthélémy, P. (2015) Angewandte Chemie, 54 (15), pp. 4517‐4521. 

3) Patwa A. ; Labille, J. ; Bottero JY. ; Thiéry, A.; and Barthélémy, P. (2015) Chem. Commun. 51 (13), pp. 2547‐2550. 

4) Oumzil, K. Benizri, S. Tonelli, G. Staedel, C. Appavoo, A. Chaffanet, M.  Navailles L. and Barthélémy P. (2015) ChemMedChem 10 (11), pp. 1797‐1801. 

5) Luvino, D. ; Khiati, S. ; Oumzil, K. ; Rocchi, P. ; Camplo, M. ; and Barthélémy P. (2013) J. Control. Release, 172, 954–961. 

6) Khiati, S., Luvino, D., Oumzil, K., Chauffert, B., Camplo, M. and Barthélémy P. (2011) ACS Nano, 5 (11), pp 8649–8655. 7) Godeau, G., Bernard, J., Staedel, C., Barthélémy, P. (2009) Chem.Commun., 5127‐5129. 

Page 59: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  59 

 

Name: Hassan BENAMEUR  

AFFILIATION AND ADDRESS: CAPSUGEL R&D Strasbourg Parc d’Innovation, 180 Rue Tobias Stimmer, BP 30442 67400 Illkirch‐Graffenstaden, France  

DIRECT LINE No:  +33 (0)3 89 20 58 71 ASSISTANT No:  +33 (0)3 89 20 49 86 E‐MAIL:  [email protected] 

 CAREER HISTORY : Hassan  Benameur,  Ph.D.,  President  of  Capsugel  France:  he  joined  Capsugel  R&D  in  2002  and currently  leads  the Pharmaceutical Sciences department. Dr. Benameur  is a Chemical Engineer and holds a PhD  in Pharmaceutical  Sciences  from  the Free University of Belgium. He  is also a lecturer  at  several  academic  and  industrial  symposia  (US,  Europe,  China,  Japan)  and  was presented  the  Academy  of  Pharmaceutical  Science  and  Technology,  Japan  Award  in  2005. Dr. Benameur is a member of several major scientific associations (AAPS, APGI, BCRG, PSTJ and CRS) and scientific academies, and  is also the author of 40 scientific publications and the  inventor of 20  patents.  Prior  to  joining  Capsugel,  Dr.  Benameur  held  various  positions  in  Pharmaceutical Research and Development within Therapeutica, SMB Galephar, and Gattefossé.   SUMMARY OF PRESENT WORK : Dr. Hassan Benameur is Senior Director Pharmaceutical Sciences at Capsugel with over 20 years of expertise  in advanced drug delivery development. Dr. Benameur provides expertise  in novel polymer  applications  for  drug  delivery  and  optimized  lipid‐based  formulations  for  enhanced absorption to maximize success and reduce attrition in pharmaceutical product development.   

RECENT PUBLICATIONS :  (1) “Lipophilic Salts – Opportunities and Applications in Oral Drug Delivery”. Hywel Williams, Annabel Igonin, David 

Vodak and Hassan Benameur. Drug Development & Delivery, June 1st 2016, Online edition.  

(2) “Enteric Capsule Drug Delivery Technology – Achieving protection without coating”. Hassan Benameur. Drug Development & Delivery, June 2015, Vol. 15, N°5. 

 (3) “Toward  the  establishment  of  standardized  in  vitro  tests  for  lipid‐based  formulations.  Part  5.  Lipolysis  of 

representative  formulations  by  gastric  lipase.”  Bakala‐N'Goma  JC,  Williams  HD,  Sassene  PJ,  Kleberg  K, Calderone M, Jannin V, Igonin A, Partheil A, Marchaud D, Jule E, Vertommen J, Maio M, Blundell R, Benameur H, Müllertz A, Pouton CW, Porter CJ, Carrière F. Pharm Res. 2015 Apr;32(4):1279‐87. doi: 10.1007/s11095‐014‐1532‐y. Epub 2014 Oct 7. 

 (4) “Toward the establishment of standardized in vitro tests for lipid‐based formulations. Part 6. Effects of varying 

pancreatin and calcium levels.” Sassene P, Kleberg K, Williams HD, Bakala‐N'Goma JC, Carrière F, Calderone M, Jannin V,  Igonin A, Partheil A, Marchaud D, Jule E, Vertommen J, Maio M, Blundell R, Benameur H, Porter CJ, Pouton CW, Müllertz A. AAPS J. 2014 Nov;16(6):1344‐57. doi: 10.1208/s12248‐014‐9672‐x. Epub 2014 Oct 2. 

 (5) “Toward the establishment of standardized  in vitro tests for lipid‐based formulations, part 4: proposing a new 

lipid formulation performance classification system”. Williams HD, Sassene P, Kleberg K, Calderone M, Igonin A, Jule E, Vertommen J, Blundell R, Benameur H, Müllertz A, Porter CJ, Pouton CW; Communicated on Behalf of the LFCS Consortium. J Pharm Sci. 2014 Aug;103(8):2441‐55. doi: 10.1002/jps.24067. Epub 2014 Jul 1. 

 (6) “Digestion of phospholipids  after  secretion of bile  into  the duodenum  changes  the phase behavior of bile 

components”. Birru WA, Warren DB,  Ibrahim A, Williams HD, Benameur H, Porter CJ, Chalmers DK, Pouton CW. Mol Pharm. 2014 Aug 4;11(8):2825‐34. doi: 10.1021/mp500193g. Epub 2014 Jul 16. 

 

Page 60: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  60 

 

 

NAME : Cédric BOISSIERE   AFFILIATION AND ADDRESS : Laboratoire Chimie de la Matière Condensée de Paris University Paris 6 UMR CNRS 7574 4 place Jussieu, Tour 44 E4 75005 PARIS France  TELEPHONE N° : 33144276290 

E‐MAIL : [email protected] 

 CAREER HISTORY :  

Dr C. Boissiere was born in France 1974. He was appointed as Fellow Researcher CNRS in 2002 and is now Research Director, head of  the processing and hybrid materials group. He works on  the synthesis  of  functional  hierarchical  nano‐materials  by  coupling  of  evaporation  processing  and bottom‐up  soft‐chemistry.  Most  of  his  achievements  concern  nanostructured  thin  films, nanoparticles and aerosol materials for optics, heterogeneous catalysis and nano‐medicine. He  is co‐authors  of  around  160  articles  and  28  patents.  His  work  was  awarded  by  the  European Membrane  Society  (EMS)  in  2006,  the  Jean RIST medal of  the  French  Society of Materials  and Metallurgy (SF2M)) in 2007, and French Chemical Society in Solid Chemistry (2014).  MAJOR PUBLICATIONS :  

 Advanced  drug  delivery  vectors with  tailored  surface  properties made  of mesoporous  binary  oxides 

submicronic  spheres.  M.  Colilla,  M.  Manzano,  M.  Vallet‐Regi,  C.  Boissière,  C.  Sanchez,  Chemistry  of 

Materials 2010, 22(5), 1821‐1830 

 Chemical Modification As a Versatile Tool  for Tuning  Stability of  Silica Based Mesoporous Carriers  in 

Biologically Relevant Conditions, T. Fontecave, C. Sanchez, T. Azaïs, and C. Boissiere Chemistry of Materials 

(2012) 24 4226‐4236 

 Using EISA for the direct drug templating of therapeutic vectors with high loading fractions, tunable drug 

release, and controlled degradation, T. Fontecave, C. Boissiere, N. Baccile, FJ Plou, C. Sanchez Chemistry of 

Materials, (2013) 25 (23) 4671‐4678 

 Gold‐silica quantum rattles for multimodal imaging and therapy, M. Hembury, C. Chiappini, et al., PNAS 

(2015) 112 (7) 1959‐1964  

 

Page 61: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  61 

 

NAME: Patrick COUVREUR   

AFFILIATION AND ADDRESS: University Paris‐Sud, Faculté de Pharmacie, 

UMR CNRS 8612, Institut Galien, 5 rue JB Clément 

F‐92296 Chatenay‐Malabry (France) 

TELEPHONE No: + 33 1 46 83 53 96  

FAX No: +33 1 46 83 59 46 

E‐MAIL: patrick.couvreur@u‐psud.fr 

 

CAREER HISTORY: 

Pr Patrick COUVREUR  is Full Professor of Pharmacy at the Paris‐Sud University and holder of the 

chair of  “Innovation Technologique”  (2009‐2010) at  the prestigious « Collège de France ». He  is 

appointed as a Senior Member of the “Institut Universitaire de France”. He is also the recipient of 

an “ERC Advanced Grant” (2010‐2015). Patrick COUVREUR’s research has led to the funding of two 

start‐up  companies  (Bioalliance  and  Medsqual).  The  major  scientific  contribution  of  Patrick 

COUVREUR  to  the  Pharmaceutical  Sciences  is  also  recognized  by  numerous  international  and 

national  awards.  His  appointment  as  a  member  of  eight  academies  (Académie  des  Sciences, 

Académie des  Technologies, Académie de Médecine  and Académie de Pharmacie  in  France,  as 

well as the Académie Royale de Médecine  in Belgium, the Royal Academy of Pharmacy  in Spain, 

the US National Academy,  Institute of Medicine and  the US National Academy of Engineering  in 

USA) is another recognition of major scientific and scholarly contributions of Patrick COUVREUR.  

SUMMARY OF PRESENT WORK: 

The  research  performed  aims  at  developing  new  nanomedicines  for  the  treatment  of  severe 

diseases in oncology, infectiology and neuroscience. 

MAJOR PUBLICATIONS:  

1) Gaudin et al., Nature Nanotechnology, 9, 1054‐1063; 2014 2) Maksimenko et al, Proceed. Natl. Acad. Sci. USA, doi/10.1073/pnas.1313459110; 2014 3) Maksimenko et al, ACS Nano, 8, 2018–2032; 2014 4) Mura et al, Nature Materials, 12, 991‐1003; 2013 5) Harrisson S et al, Angewandte Chemie Int. Edition, 52, 1678‐82 ; 2013 6) Hillaireau et al, Biomaterials, 34, 4831‐4838 ; 2013 7) Semiramoth N et al, ACS Nano, 6, 3820‐3831 ; 2012 8) Reddy LH et al, J Hepatol, 55, 1461‐1466 ; 2011 9) Arias et al, ACS Nano, 22, 1513‐1521 ; 2011 10) McKinlay et al, Angewandte Chemie Int. Edition, 23, 6260‐6266 ; 2010 11) Horcajada P et al, Nature Materials, 9, 172‐178 ; 2010. 

 

Page 62: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  62 

 

 

NAME: Jennifer DOURLAT  AFFILIATION AND ADDRESS :  SANTEN SAS 1 rue Pierre Fontaine Bâtiment Genavenir IV F‐91058‐Evry cedex France 

 

 TELEPHONE N° : 01 69 87 40 20 

FAX N° : 01 69 87 40 33 

E‐MAIL : [email protected]   

 CAREER HISTORY:  Jennifer is an Engineer in Chemistry by training, and holds a Doctorate in Pharmacochemistry from University Paris Descartes. She has been doing several years of Research in the field of chemistry and  pharmacology,  prior  joining  biotech  and  pharma  companies,  where  she  has  gathered significant experience and expertise in chemistry, analytical characterization, formulation and drug delivery  over  the  past  8  years.  Jennifer  has  occupied  different  positions  in  Onxeo  (former BioAlliance Pharma) as a Project Coordinator and an Analytical Laboratory Head, before moving to Ipsen  Innovation where she has established an Early Formulation platform at the R&D Center of Les  Ulis  site.  Jennifer  has  joint  recently  Santen  SAS  Group,  as  a  Senior Manager  of  Advanced Technology, where she will manage the ocular drug delivery project portfolio of the group.  Her presentation will  focus on existing  Santen Drug Delivery Platform and  introduce  innovative aspects in the field of ocular delivery.    

Page 63: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  63 

 

 

NAME : Elias FATTAL   AFFILIATION AND ADDRESS : Institut Galien Paris‐Sud University of Paris‐Sud UMR CNRS 8612 5 Rue Jean‐Baptiste Clément 92290 Châtenay‐Malabry France  FAX N° : 33146835511 

E‐MAIL : elias.fattal@u‐psud.fr 

 CAREER HISTORY : Elias Fattal  is a full professor  in Drug Delivery Science at the University of Paris‐Sud  in Châtenay‐Malabry, France and has been President of APGI  from 2003  to 2010. He  received his Pharmacy Degree  (1983)  and Ph.D.  (1990)  from  the University of Paris‐Sud  and  followed  an  internship  in Pharmacy at the University of Lille  (1984‐1986). After visiting the Department of Pharmaceutical Chemistry at the University of California, San Francisco  for a post‐doctoral position  (1990‐1991), he became associate Professor (1992) and full Professor at the University of Paris‐Sud (2000). He is heading the Institut Galien Paris‐Sud. He has received the PSWC Research Achievement Award and the CRS College of Fellows Award.  SUMMARY OF PRESENT WORK : Elias Fattal is heading a multidisciplinary group working on the targeted delivery of nucleic acids as well as lung delivery of small molecules and biomacromolecules for the treatment of inflammatory diseases. His research deals also with nanotoxicology towards lungs   MAJOR PUBLICATIONS :  

1) Dosio F., Arpicco S., Stella B., Fattal E. Hyaluronic acid for anticancer drug and nucleic acid delivery Advanced Drug Delivery Reviews, 97,204–236, 2016 

2) Santiago, L, Hillaireau, H., Grabowski, N., Mura, S., Nascimento, T., Dufort, S., Coll,  J‐L, Tsapis, N., Fattal, E., Compared in vivo toxicity in mice of lung delivered biodegradable and non‐biodegradable nanoparticles Nanotoxicology, 17:1‐11, 2015. 

3) Alshaer, W., Hillaireau, H.,  Vergnaud,  J.,Ismail  S.,  Fattal,  E.,  Functionalizing  liposomes with  anti‐CD44 aptamer  for  selective  targeting of cancer cells. Bioconjugate Chemistry, 26  (7), 1307–1313, 2015. 

4) Giacalone, G., Hillaireau, H., Capiau, P., Chacun, H., Reynaud, F., Fattal, E., Stabilization and cellular delivery  of  chitosan‐polyphosphate  nanoparticles  by  incorporation  of  iron.  Journal  of  Controlled Release, 194, 211‐219, 2014. 

5) Ababneh, N., Alshaer, W., Allozi, O., Mahafzah, A., El‐Khateeb, M., Hillaireau, H., Noiray, M., Fattal, E.,  Ismail, S.,  In vitro  selection of modified RNA aptamers against CD44 cancer  stem cell marker. Nucleic Acid Therapeutics, 23(6), 401‐407, 2013. 

6) Diou, O., Tsapis, N., Giraudeau, C., Valette,  J., Gueutin, C., Bourasset,  F.,  Zanna,  S., Vauthier, C., Fattal,  E.,  Long‐circulating  perfluorooctyl  bromide  nanocapsules  for  tumor  imaging  by  19FMRI. Biomaterials, 33(22), 5593‐5602, 2012.  

Page 64: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  64 

 

 

NAME : Florence GAZEAU   AFFILIATION AND ADDRESS : Université Paris‐Diderot Laboratoire Matière et systems Complexes (MSC) Bât. Condorcet 10, rue Alice Domon et Léonie Duquet 75205 PARIS CEDEX 13  

 CAREER HISTORY : 

Florence Gazeau obtained her Ph.D. from the University Paris 7‐ Diderot in 1997, focusing on the magnetic and hydrodynamic properties of ferrofluids. She joined the National Research Center for Scientific  Research  (“CNRS”)  as  a  staff  scientist  in  1998, when  she  broadened  her  research  on biomedical  applications  of magnetic  nanoparticles. Her  current  research  interests  focus  on  the physics of nanomagnetism applied to nanomedicine, cell‐nanoparticles  interactions, cellular MRI, nanoparticles‐mediated hyperthermia, magnetic targeting, nanoparticles behavior, biodegradation and long term in vivo fate and nanotoxicology. She also developed alternatives to cell therapy by extracellular vesicles as a novel class of drug delivery system. She  is a senior CNRS scientist since 2009,  and  she works  in  the  laboratory Matière  et  Systèmes  Complexes  at  the University  Paris Diderot.  She  is  animator  of  the  group Nanomedicine  at  the  French  observatoire  of micro  and nanotechnology. She is authors of more than 115 publications. 

Page 65: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  65 

 

NAME: Hideyoshi HARASHIMA   AFFILIATION AND ADDRESS: Laboratory for Molecular Design of Pharmaceutics,  Faculty of Pharmaceutical Sciences Hokkaido University Kita 12, Nishi 6, Sapporo City, Hokkaido 060‐0812, Japan 

TELEPHONE No: +81‐11‐706‐3919   

FAX No: +81‐11‐706‐4879   

E‐MAIL: [email protected]  CAREER HISTORY: 

1985‐1987  Assistant Professor of The University of Tokyo. 1987‐1989  Postdoctoral fellowship at Department of Anesthesiology,    Stanford University School of Medicine   1989‐1999  Associate Professor of The University of Tokushima 1999‐  Professor of Laboratory for Molecular Design of Pharmaceutics,    Graduate School of Pharm. Sci, Hokkaido University 2007‐  Professor of Laboratory for Molecular Design of Pharmaceutics,  

  Faculty of Pharmaceutical Sciences, Hokkaido University. 2009‐  Professor  of  Laboratory  of  Innovative  Nanomedicine,  Faculty  of  Pharmaceutical 

Sciences, Hokkaido University  

SUMMARY OF PRESENT WORK: Development  of  Multifunctional  Envelope‐type  Nano  Device  (MEND)  to  control  intracellular trafficking  of  nucleic  acids  such  as  siRNA/pDNA  as  well  as  to  control  biodistribution  by passive/active targeting.  Associate  Editor  of  Journal  of  Controlled  Release  and  Cancer  Science  and    Executive  Editor  of Advanced Drug Delivery Reviews. The president of Academy of Pharmaceutical Science and Technology of Japan (APSTJ:2012~2014) and  a  director  of  Japanese  Society  of  Drug  Delivery  System  since  2006  and  a  director  of Pharmaceutical Society of Japan (2014‐‐‐2016). The Nagai Award  from  Japanese Society of Drug Delivery System  in 2007, Distinguished Science Award  from  FIP  in  2010  and  Fellow  from  Controlled  Release  Society  in  2013.  The  Presidential award from Hokkaido University in 2015 and 2016. The APSTJ Award from APSTJ in 2016.  MAJOR PUBLICATIONS:  1) Hossen  MN,  Kajimoto  K,  Akita  H,  Hyodo  M,  Ishitsuka  T,  Harashima  H.  Therapeutic  Assessment  of 

Cytochrome C for the Prevention of Obesity Through Endothelial Cell‐targeted Nanoparticulate System. Molecular Therapy 21(3): 533‐41(2013).  

2) Kusumoto  K, Akita H,  Ishitsuka  T, Matsumoto  Y, Nomoto  T,  Furukawa  R,  El‐Sayed A, Hatakeyama H, Kajimoto K, Yamada Y, Kataoka K, Harashima H. A  Lipid Envelope‐Type Nano Particle  Incorporating a Multifunctional Peptide  for  the Systemic siRNA Delivery  to  the Pulmonary Endothelium. ACS Nano. 7: 7534‐41 (2013). 

3)  Nakamura T, Fukiage M, Suzuki Y, Yano  I, Miyazaki J, Nishiyama H, Akaza H, Harashima H. Mechanism responsible  for  the  antitumor  effect of BCG‐CWS  using  the  LEEL method  in  a mouse bladder  cancer model.  J Control Release. 196:161‐7 (2014). 

4) Furukawa R, Yamada Y, Kawamura E, Harashima H. Mitochondrial delivery of antisense RNA by MITO‐Porter  results  in mitochondrial  RNA  knockdown,  and  has  a  functional  impact  on mitochondria. Biomaterials. 57:107‐15 (2015) 

5) Sato Y, Hatakeyama H, Hyodo M, Harashima H. Relationship between the Physicochemical Properties of Lipid Nanoparticles and the Quality of siRNA Delivery to Liver Cells. Mol Ther. 24(4): 788‐795 (2016). 

Page 66: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  66 

 

 

NAME : Teruko IMAI   AFFILIATION AND ADDRESS : Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kumamoto University 5‐1 Oe‐honmachi, Chuo‐ku, Kumam oto 862‐0973, Japan  TELEPHONE N° : +81‐96‐371‐4626 

FAX N° : +81‐96‐371‐4626 

E‐MAIL :  [email protected]‐u.ac.jp 

 

CAREER HISTORY : 1999  Professor in Kumamoto University  1985  Assistant professor in Kumamoto University  SUMMARY OF PRESENT WORK : Objective  of  my  research  is  rational  design  of  prodrugs  based  on  the  functional  analysis  of metabolizing  enzyme  and  the  physiological  pharmacokinetic  analysis.  I  focused  on  hydrolases, especially  the  following  esterases  as  an  enzyme  for  activation  of  prodrug  in  the  body,  carboxylesterase,  carboxymethylenebutenolidase  and    esterase  D  as  a  tissue  esterase,  and  butyrylcholinesterase and paraoxonase as plasma esterase.  My research is performing as follows: 1. Cloning and characterization of above esterases ; 2. Structural analysis of the substrate binding site of hydrolases; 3. Regulation of tissue expression of hydrolase isozymes in human and animals; 4.  Development  of  predicting  method  of  in  vivo  disposition  of  prodrugs  from  the  in  vitro experimental data.  MAJOR PUBLICATIONS :  

1) Isolation and characterization of arylacetamide deacetylase in cynomolgus macaques. Yasuhiro Uno, Masakiyo Hosokawa, Teruko Imai., J Vet Med Sci 2015 

2) 3D‐Fibroblast Tissues Constructed by a Cell‐Coat Technology Enhance Tight‐Junction Formation of Human Colon Epithelial Cells. Michiya Matsusaki, Daichi Hikimoto, Akihiro Nishiguchi, Koji Kadowaki, Kayoko Ohura, Teruko Imai, Mitsuru Akashi, Biochem Biophys Res Commun., 457(3): 363‐9, 2015 

3) Distinct patterns of aging effects on the expression and activity of carboxylesterases in rat liver and 

intestine, Ohura K., Tasaka K., Hashimoto M., Imai T., Drug Metab Dispos., 371‐384, 2014.  

Page 67: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  67 

 

NAME : Tatsuhiro ISHIDA   AFFILIATION AND ADDRESS :  

Tokushima University, Institute of Biomedical Sciences, Department of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics, 1‐78‐1 Sho‐machi, Tokushima, 770‐8505, Japan TELEPHONE N° : +81 88 633 7260 FAX N° : +81 88 633 7259 E‐MAIL : ishida@tokushima‐u.ac.jp  CAREER HISTORY : 2014  Professor at Tokushima University 2003  Associate Professor at the University of Tokushima 2000  Lecturer at the University of Tokushima 1998  Postdoctoral Fellow at the University of Alberta, Canada (group T.M. Allen) 1998  Ph.D. at the University of Tokushima (Prof. H. Kiwada)  SUMMARY OF PRESENT WORK :  TI has paid an attention to development of safe and efficient drug delivery system with liposome from beginning of his  research carrier. He  tries  to deliver anticancer drugs, proteins and nucleic acids  to  diseased  tissue  in  order  to  give  patients  cures.  In  addition,  he  tries  to  elucidate what happens  in  the  body  following  systemic  treatment  with  liposomal  formulation  or  combined treatment with  free drugs  and  liposomal  formulation. He  always pays  an  attention  to not only efficacy but also side effect upon such treatment. Most of his projects are currently oriented on cancer chemotherapy and cancer gene therapy.   MAJOR PUBLICATIONS :  

1) Abu  Lila,  A.S.,  Kato,  C.,  Fukushima,  M.,  Huang,  C.,  Wada,  H.,  Ishida,  T.,  Downregulation  of thymidylate  synthase  by  RNAi  molecules  enhances  the  antitumor  effect  of  pemetrexed  in  an orthotopic malignant mesothelioma xenograft mouse model. Int. J. Oncol., 48, 1399‐1407 (2016) 

 2) Essam Eldin, N., Abu Lila, A.S., Kawazoe, K., Elnahas, H.M., Mahdy, M.A., Ishida, T., Encapsulation in 

a rapid‐release liposomal formulation enhances the anti‐tumor efficacy of pemetrexed in a murine solid mesothelioma‐xenograft model. Eur. J. Pharm. Sci., 81, 60‐66 (2016) 

 3) Nakamura, H., Abu  Lila A.S., Nishio, M., Tanaka, M., Ando, H., Kiwada, H.,  Ishida, T.,  Intra‐tumor 

distribution  of  PEGylated  liposome  upon  repeated  injection:  No  possession  by  prior  dose.  J. Control. Release, 220, 406‐413 (2015) 

 4) Ando, H., Kobayashi, S., Abu Lila A.S., Essam Eldin N., Kato, C., Shimizu, T., Ukawa, M., Kawazoe, K., 

Ishida, T., Advanced therapeutic approach for the treatment of malignant pleural mesothelioma via the intrapleural administration of liposomal pemetrexed. J. Control. Release, 220, 29‐36 (2015) 

 5) Mima, Y., Hashimoto, Y., Shimizu, T., Kiwada, H., Ishida, T., Anti‐PEG IgM  is a major contributor to 

the accelerated blood clearance of polyethylene glycol‐conjugated protein. Mol. Pharmaceutics, 12, 2429–2435 (2015) 

Page 68: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  68 

 

 6) Hashimoto, Y., Abu  Lila A., Shimizu,T.,  Ishida, T., Kiwada, H., B  cell‐intrinsic  toll‐like  receptor 7  is 

responsible  for  the  enhanced  anti‐PEG  IgM  production  following  injection  of  siRNA‐containing PEGylated lipoplex in mice. J. Control. Release, 184, 1‐8 (2014) 

7) Abu Lila, A.S., Uehara, Y., Ishida, T., Kiwada, H., Application of polyglycerol‐coating to pDNA lipoplex 

for  the evasion of  the accelerated blood clearance  (ABC) phenomenon  in nucleic acid delivery.  J. Pharm. Sci., 103, 557‐566 (2014) 

 8) Abu  Lila, A.S., Nawata, K., Shimizu, T.,  Ishida, T., Kiwada, H., Use of polyglycerol  (PG),  instead of 

polyethylene  glycol  (PEG),  prevents  induction  of  the  accelerated  blood  clearance  phenomenon against  long‐circulating  liposomes  upon  repeated  administration.  Int.  J.  Pharm.,  456,  235‐242 (2013) 

Page 69: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  69 

 

NAME: Vincent JANNIN  AFFILIATION AND ADDRESS: GATTEFOSSE S.A.S. 36 chemin de Genas 69804 Saint‐Priest cedex   TELEPHONE N°: +33 4 72 22 98 38 

FAX N°: +33 4 78 90 45 67 

E‐MAIL: [email protected] 

CAREER HISTORY: Jan. 2015 – present    Research Director – Pharmaceuticals, Gattefossé S.A.S.  Sept. 2001 – Dec. 2014  Pharm. R&D Project Director, Gattefossé S.A.S. Sept. 1999 – Aug. 2001  Pharmaceutical Laboratory Manager, Gattefossé S.A.S.  SUMMARY OF PRESENT WORK: Dr Jannin’s current work  is focused on the development and characterization of new  lipid‐based excipients,  particularly  in  the  field  of  solubility  and  oral  bioavailability  enhancement  for  poorly water‐soluble drugs and peptides. His work comprises physical (polymorphism), physical‐chemical (colloidal sciences), biochemical (lipolysis) and biological (cell coculture) characterization of  lipid‐based systems, notably of acylglycerols and polyoxylglycerides.  MAJOR PUBLICATIONS: 1. Fernandez,  S.,  Jannin, V., Rodier,  J.D., Ritter, N., Mahler, B., Carrière,  F. 2007. Comparative  study of digestive 

lipases  performance  on  the  self  emulsifying  excipient  Labrasol®,  medium  chain  glycerides  and  PEG  esters. Biochimica et Biophysica Acta ‐ Molecular and Cell Biology of Lipids, 1771 (5), 633‐640.  

2. Jannin, V., Musakhanian,  J., Marchaud, D. 2008. Approaches  for  the development of solid and semi solid  lipid‐based formulations. Advanced Drug Delivery Reviews, 60 (6) 734‐746.  

3. Fernandez, S., Chevrier, S., Ritter, N., Mahler, B., Demarne, F., Carrière, F., Jannin, V. 2009. In vitro gastrointestinal lipolysis  of  four  formulations  of  piroxicam  and  cinnarizine with  the  self  emulsifying  excipients  Labrasol®  and Gelucire® 44/14. Pharmaceutical Research, 26 (8) 1901‐1910.  

4. Williams, H., Sassene, P., Kleberg, K., Bakala N’Goma, J.C., Calderone, M., Jannin, V., Igonin, A., et al., C.W. 2012. Towards  the  establishment  of  standardized  in  vitro  tests  for  lipid‐based  formulations:  1)  Method parameterisation  and  comparison  of  in  vitro  digestion  profiles  across  a  range  of  representative  formulations. Journal of Pharmaceutical Sciences, 101(9) 3360‐3380. 

5. Béduneau, A., Tempesta, C., Fimbel, S., Pellequer, Y., Jannin, V., Demarne, F., Lamprecht, A. 2014. A tunable Caco‐2/HT29‐MTX  co‐culture model mimicking  variable  permeabilities  of  the  human  intestine  obtained  by  a  new seeding procedure. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 87 (2) 290‐298. 

6. Jannin,  V.,  Rosiaux,  Y.,  Doucet,  J.  2015.  Exploring  the  possible  relationship  between  the  drug  release  of Compritol®‐containing  tablets  and  its  polymorph  forms  using  micro  X‐ray  diffraction.  Journal  of  Controlled Release. 197 158‐164. 

 

Page 70: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  70 

 

 

NAME: Kazunori KATAOKA   

AFFILIATION AND ADDRESS: Innovation Center of NanoMedicine (iCONM), Institute of Industrial Promotion – KAWASAKI, 3‐25‐14, Tonomachi, Kawasaki‐ku, Kawasaki 210‐0821, Japan. Policy Alternatives Research Institute, The University of Tokyo, 7‐3‐1, Hongo, Bunkyo‐ku, Tokyo 113‐1709, Japan 

TELEPHONE No: +81‐44‐589‐5700  

FAX No: +81‐44‐589‐5706 

E‐MAIL: [email protected]‐tokyo.ac.jp, k‐kataoka@kawasaki‐net.ne.jp 

 CAREER HISTORY: 2016: Director General, Innovation Center of NanoMedicine, Institute of Industrial Promotion‐

KAWASAKI 

2016: Professor, Policy Alternatives Research Institute, The University of Tokyo 

2016: Adjunct Professor, Eshelman School of Pharmacy, The University of North Carolina at Chapel 

Hill  

2004: Professor (Joint Position), Graduate School of Medicine, The University of Tokyo 

1998: Professor, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo 

1994: Professor, Faculty of Engineering Science, Tokyo University of Science 

1989: Associate Professor, Faculty of Engineering Science, Tokyo University of Science 

1979: Assistant Professor, Institute of Biomedical Engineering, Tokyo Women’s Medical College  

1979: PhD at the University of Tokyo 

 SUMMARY OF PRESENT WORK: Polymeric Biomaterials for Drug Delivery, Block Copolymer Self‐Assembly, Stimuli‐Sensitive Polymers  MAJOR PUBLICATIONS:  

1) Harada, K. Kataoka, Chain  length recognition: core‐shell supramolecular assembly from oppositely 

charged block copolymers. Science 283(5398) 65‐67 (1999) 

2) K.  Kataoka,  A.  Harada,  Y.  Nagasaki,  Block  copolymer  micelles  for  drug  delivery:  design, 

characterization, and biological significance. Adv. Drug Deliv. Rev. 47(1) 113‐131 (2001) 

 

Page 71: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  71 

 

NAME : Hiroshi KIKUCHI   

AFFILIATION AND ADDRESS : Executive Director, Tsu kuba Research Laboratories, Eisai Co., Ltd. Tokodai 5‐1‐3, Tsukuba‐shi, Ibaraki 300‐2635, Japan 

 

TELEPHONE No : +81‐29‐847‐5469 

FAX No : +81‐29‐847‐2037 

E‐MAIL : h4‐[email protected] 

 

CAREER HISTORY : ‐ B.S. (1977) & Ph.D. (1991) degrees in Pharm. Sciences, The University of Tokyo ‐ Visiting Research Fellow (1993‐1994), School of Pharmacy, The Univ. of Michigan ‐ Adjunct Professor (1992‐present), Faculty of Pharm. Sci., The University of Tokyo ‐ Affiliate Professor (2007‐present), Graduate School of Pharm. Sci., Kyushu Univ. ‐ Adjunct Professor (2014‐present), Graduate School of Engineering, Kyoto Univ. ‐ Scientist, Principal Investigator, Daiichi Pharmaceutical Co., Ltd. (1977‐2007) ‐ Director (2007‐), Officer (2010‐) & Executive Director (2015‐present), Eisai Co., Ltd. 

 

SUMMARY OF PRESENT WORK : Main  research  subject  is  drug  delivery  systems  using  particulate  carriers  such  as  liposomes, nanoparticles and emulsions. More than 410 presentations (95  international conferences) have been  performed  including  102  invited  presentations  (30  international  conferences)  and  91 invited  lectures  as  of  today.  In  addition,  116  publication  papers  (90 original  scientific  papers) have been published and more than 70 basic patents have been applied. 

 

MAJOR PUBLICATIONS : 1) T. Suzuki, M. Ichihara, K. Hyodo, E. Yamamoto, T. Ishida, H. Kiwada, H. Kikuchi and H. Ishihara, Influence 

of dose and animal species on accelerated blood clearance of PEGylated  liposomal doxorubicin, Int. J. 

Pharm., 476, 205‐212 (2014). 

2) F. Okazaki, N. Matsunaga, H. Okazaki, H. Azuma, K. Hamamura, Y. Hara, A. Tsuruta, Y. Tsurudome, T. 

Ogino, T. Suzuki, K. Hyodo, H. Ishihara, H. Kikuchi, H. To, H. Aramaki, S. Koyanagi and S. Ohdo, Circadian 

clock  in a mouse colon tumor regulates  intracellular  iron  levels to promote tumor progression, J. Biol. 

Chem., 291, 7017‐7028 (2016). 

 

HONORS AND AWARDS: 

‐ The 1st Nagai Award, The Japan Society of Drug Delivery System (2001) 

‐ Takeru Aya Higuchi Memorial Prize, The Academy of Pharmaceutical Science & Technology, Japan (2007) 

‐ The Award, The Academy of Pharmaceutical Science and Technology, Japan (2010) 

‐ Profiled in Marquis Who’s Who in the World (2012, 2013, 2014, 2015 and 2016) 

 

PROFESSIONAL SOCIETIES: 

‐ Councilor (2001‐present), Trustee (2008‐2012), Auditor (2014‐2016) & Trustee (2016‐present), The Academy 

of Pharmaceutical Science and Technology, Japan 

‐ Councilor  (2001‐present) & Auditor  (2009‐present), The  Japan Society of Drug Delivery System; Member of 

Editorial Board (2010‐present) for “Drug Delivery System” 

‐ Councilor (2002‐present), The Society of Cyclodextrins, Japan 

‐ Trustee (2014‐present), The Pharmaceutical Society of Japan 

‐ Auditor (2014‐present), The Pharmaceutical Society of Japan Kanto Branch 

Page 72: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  72 

 

NAME : Kentaro KOGURE   AFFILIATION AND ADDRESS :  UNIVERSITY OF TOKUSHIMA, INSTITUTE OF HEALTH BIOSCIENCES Shomachi 1, Tokushima, 770‐8505, Japan  TELEPHONE N° : +81‐88‐633‐7248 

FAX N° : +81‐88‐633‐9572 

E‐MAIL : kogure@tokushima‐u.ac.jp 

 CAREER HISTORY : 1994  Ph.D. at Tokushima University 1994  Assistant Professor, Toyama Medical and Pharmaceutical University 1998  Assistant Professor, Tokushima University 2003  Postdoctoral fellow, Japan Science and Technology Agency, CREST, Hokkaido University 2005  Lecturer, Hokkaido University 2007  Professor, Kyoto Pharmaceutical University 2016  Professor, Tokushima University  SUMMARY OF PRESENT WORK : Transdermal delivery of macromolecules, such as functional nucleic acids and antigen peptides, by faint electricity Development of antioxidative nanoparticles encapsulating antioxidants, such as astaxantin, tocotrienol, for prevention of various oxidative stress  MAJOR PUBLICATIONS : 1) Hasan M, Nishimoto A, Ohgita T, Hama S, Kashida H, Asanuma H, Kogure K. Faint electric  treatment‐

induced rapid and efficient delivery of extraneous hydrophilic molecules into the cytoplasm. J. Control. Release 228, 20‐25 (2016). 

2) Hama  S,  Kimura  Y, Mikami A,  Shiota  K,  Toyoda M,  Tamura A, Nagasaki  Y,  Kanamura  K,  Kajimoto  K, Kogure K. Electric stimulus opens intercellular spaces in skin. J. Biol. Chem. 289, 2450‐2456 (2014). 

 

Page 73: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  73 

 

NAME: Hiromuo KONDO  

 

AFFILIATION AND ADDRESS:  

Drug Delivery, Pharmaceutical Research and Technology Labs, 

Astellas Pharma Inc. 

180, Ozumi, Yaizu‐shi, Shizuoka, 425‐0072, Japan 

   

TELEPHONE No: +81‐54‐627‐9249  

FAX No: +81‐54‐627‐9918  

E‐MAIL: [email protected] 

 

CAREER HISTORY: 

Nagoya City University, Nagoya, Japan, M.S., March 1993 

Astellas Pharma Inc. (former Yamanouch Pharmaceutical Co., Ltd. before April 2005) since April 

1993 

Ph.D. from Nihon University, Japan, March 2003 

 

SUMMARY OF PRESENT WORK: 

Senior Director of Drug Delivery 

Research and development on new pharmaceutical technology 

Proposal and development of new formulation for product life cycle extension  MAJOR PUBLICATIONS:  

1) Yoshida T., Nakanishi K., Yoshioka T., Tsutsui Y., Maeda A., Kondo H., Sako K., Euro J Pharm Biopharm., 

100, 58‐65 (2016). 

2) Ishii T., Kobayashi N., Maeda A., Kondo H., Sako K., Yamada S., Kagawa Y., J Drug Del Sci Tech., 27, 1‐8 

(2015). 

3) Takemura S., Kondo H., Watanabe S., Sako K., Ogawara K., Higaki K., J. Pharm. Sci., 102(9), 3128‐35 

(2013)  

4) Takemura S., Kondo H., Suzumura K., Ogawara K., Watanabe S., Sako K., Higaki K., J. Pharm. Sci., 

101(6), 2134‐42 (2012) 

5) Yasuji T., Kondo H., Sako K., Ther. Deliv., 3(1), 81‐90 (2012) 

6) Kondo H., Shinoda T., Nakashima H., Watanabe T., Yokohama S., Biopharm. Drug Dispos., 24, 45‐51 

(2003). 

7) Kondo H., Takahashi Y., Watanabe T., Yokohama S., Watanabe J., Biopharm. Drug Dispos., 24, 131‐

140 (2003).  

Page 74: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  74 

 

Name: Ryoji KONISHI  

 AFFILIATION AND ADDRESS:  Dept. of Pharmaco‐Bio‐Informatics,  Fac. of Med., Kagawa University Ikenobe, Miki, Kagawa, 761‐0793, Japan   TEL     +81‐(0)87‐ 898‐5111(Ext.2424) FAX      +81‐(0)87‐ 891‐2383 E‐MAIL    [email protected]‐u.ac.jp  

CAREER HISTORY: 

1991   Professor (visiting) Kagawa Medical University     (Since 2003, Fac. of Med., Kagawa Univ.) 1983   Teikoku Seiyaku Co., Ltd., R&D 1969   Associate Professor, Nagasaki University, Faculty of Pharmacy 1967   PhD in Pharmaceutical Science, Kyoto University 1965  Assistant Professor, Kyoto University  SUMMARY OF PRESENT WORK : Transdermal Delivery System  MAJOR PUBLICATIONS:  1. Buccal/gingival drug delivery systems, T. Nagai & R. Konishi,  J. Controlled Release 8, 353 (1987) 2. In vitro testing and transdermal delivery, T. Higuchi & R. Konishi,  Therapeutic Research 6, 280 (1987) 3. Stage and region dependent expression of a radial glial marker in commissural fibers in kindled mice, S. 

Tanaka et al.  Epilepsy Research 67, 61 (2005) 4. A novel nucleic acid analogue shows strong angiogenic activity  in vitro, I. Tsukamoto et al.   Biochem. 

Biophys. Res. Com. 399, 699 (2010) 5. Delayed administration of the nucleic acid analog 2Cl‐C.OXT‐A attenuates brain damage and enhances 

functional recovery after ischemic stroke, N. Okabe et al.  Brain Res. 1506, 115 (2013) 6. Involvement  of  S1P1  receptor  pathway  in  angiogenic  effects  of  a  novel  adenosine‐like  nucleic  acid 

analog COA‐Cl in cultured human vascular endothelial cells, J. Igarashi et al. Pharma. Res. Per. 2, e00068 (2014) 

7. Intestinal  absorption,  organ  distribution,  and  urinary  excretion  of  the  rare  sugar  D‐psicose,  I. Tsukamoto et al.  Drug Design, Development and Therapy 8, 1955 (2014) 

8. A Key Role of PGC‐1a Transcriptional Coactivator  in Production of VEGF by a Novel Angiogenic Agent COA‐Cl in Cultured Human Fibroblasts, J. Igarashi et al. Physiol. Rep.  4, e12742 (2016) 

  

Page 75: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  75 

 

 

NAME : Sebastien LECOMMANDOUX  

 

AFFILIATION AND ADDRESS: 

Professor IPB‐ENSCBP, Université de Bordeaux 

Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques 

UMR CNRS 5629, FRANCE 

TELEPHONE No:  33 (0)5 40 00 22 41 

FAX No:  33 (0)5 40 00 84 86 

E‐MAIL: [email protected] 

 

CAREER HISTORY : Sébastien  Lecommandoux  is  Full  Professor  at  the University  of Bordeaux  (Bordeaux‐INP). He  is Director of the Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO‐CNRS) and  is  leading the group  “Polymers Self‐Assembly and  Life Sciences”. Sébastien  Lecommandoux  is  recipient of  the CNRS  bronze medal  (2004)  and  Institut  Universitaire  de  France  Junior  Chair  (IUF  2007).  He  is Associate  Editor  of  Biomacromolecules  (ACS)  and  in  the  Editorial  Advisory  Board  of  several international  journals,  including  Bioconjugate  Chemistry  (ACS),  Polymer  Chemistry  and Biomaterials Science (RSC).  

SUMMARY OF PRESENT WORK : The  aim  of  our  current  research  is  to  develop  block  copolymers  able  to  self‐assemble  into nanostructured  drug  delivery  systems,  including  spherical  micelles  or  polymersomes.  Specific attention  is  paid  on  these  last  ones,  for  which  we  try  to  make  them  biologically  smart  or responsive  to  specific  triggers. We are developing a bio‐inspired approach by using polypeptide and/or  polysaccharide  building  blocks. Most  of  our  projects  are  currently  oriented  on  cancer therapy and diagnosis.   

MAJOR PUBLICATIONS : (1)  Targeting  CD44  receptor‐positive  lung  tumors  using  polysaccharide‐based  nanocarriers:  influence  of nanoparticle size and administration route. V. Jeannot, S. Mazzaferro, J. Lavaud, M. Arboléas, V. Josserand, J.‐L. Coll, S. Lecommandoux, C. Schatz, A. Hurbin. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 4, 921‐932 (2016). (2) Quantitative side‐chain modifications of methionine‐containing elastin‐like polypeptides as a versatile tool to tune their properties. J.R. Kramer, R. Petitdemange, L. Bataille, A.‐L. Wirotius, K. Bathany, B. Garbay, T.J. Deming, E. Garanger, S. Lecommandoux. ACS Macro Letters 4, 1283‐1286 (2015). (3) Cascade Reactions in Multicompartmentalized Polymersomes. R. J. R. W. Peters, M. Marguet, S. Marais, M. W. Fraaije, J. C. M. Van Hest, S. Lecommandoux. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 146‐150 (2014). (4) Polymersome Shape Transformation at the Nanoscale. R. Salva, J.‐F. Le Meins, O. Sandre, A. Brulet, M. Schmutz, P. Guenoun, S. Lecommandoux. ACS Nano 7, 9298‐9311 (2013). (5) Biologically Active Polymersomes from Amphiphilic Glycopeptides. J. Huang, C. Bonduelle, J. Thevenot, S. Lecommandoux, A. Heise. J. Am. Chem. Soc. 134 (1), 119‐122 (2012). (6) Polymersomes  in polymersomes : multiple  loading and permeability tuning. M. Marguet, L. Edembe, S. Lecommandoux. Angew. Chem. Int. Ed., 51, 1173‐1176 (2012).   

Page 76: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  76 

 

NAME: Philippe LEFEVRE  AFFILIATION AND ADDRESS: ROQUETTE, Customer Technical Service, Pharma Global Business Unit, 1 rue de la Haute Loge, 62136 Lestrem, France  TELEPHONE N°: +33 321 633 670, MOBILE: +33 760 169 328 

E‐MAIL: [email protected]  CAREER HISTORY : After  a  chemical  engineer  degree  (ENSCL,  Lille,  France,  1983),  I  was  lucky  enough  to  do my compulsory military service  in an army scientific  laboratory watching over nuclear contamination around civil or military nuclear sites…  In 1985  I  joined Roquette as manager of a quality control laboratory.  In 1989  I moved  to  a  Food Application  Laboratory which  included  a  tableting  lab.  I discovered a passion for the few questions arising from the pharma field and I was convinced that this  field  had  to  be  developed.  In  1991  I  created  the  first  Pharma  Application  Laboratory  in Roquette, focusing on Pharmaceutical Technology, mainly granulation and tableting.  I was highly active  in  the development of new excipients  from  the  starch  industry.  In 2012,  I was promoted Scientific  Coordinator  for  Pharmaceutical  Applications,  coordinating  the  development  of  new excipients  and  coordinating  the  three  regional  Pharmaceutical  Applications  Laboratories  (Asia, Europe, and Americas). In 2015, I was appointed Pharmaceutical Application Fellow, Senior‐Expert for  the  applications  of  ROQUETTE  excipients  and  raw materials  in  Pharmaceutics &  in  Powder Technology.  SUMMARY OF PRESENT WORK : Comprehension of mannitol behavior in high speed rotary press tableting using simulator The  behavior  of mannitol  in  tableting  has  always  been  difficult  to  apprehend  and  literature  is conflicting on the nature of mannitol deformation mechanisms. We anticipated that compression kinetic was the key point when tableting mannitol. A Stylcam compression simulator was used to characterize  the deformation behavior of  textured mannitol  in conditions of  industrial  tableting. The studied  textured mannitol behaves more  like a  fragmentary material contrary  to  the plastic deformation  mainly  described  in  the  literature.  Comparison  with  a  single  punch  press demonstrates  the  necessity  to move  to  a  high  speed  compression  simulator when working  on mannitol.  Additionally  it  was  used  to  determine  what  tableting  parameters  and  powder characteristics are detrimental to the performance of mannitol in direct compression and to solve issues encountered in real pharmaceutical tablet production.  MAJOR PUBLICATIONS: 33 articles and posters, focusing on direct compression excipients, orodispersible tablets, film‐coating and molecular inclusion with cyclodextrines Last article:   TARLIER N.,  SOULAIROL  I., BATAILLE B., RAVEL P., NOFRERIAS  I.,  LEFEVRE P., SHARKAWI T., Compaction behavior and deformation mechanism of directly compressible  textured mannitol  in a rotary tablet press simulator, INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS 495.1 (Nov 10, 2015): 410‐419 29 patents, about half leading to commercial outlet   

Page 77: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  77 

 

NAME : Yuji MAKINO  

AFFILIATION AND ADDRESS : Facility for Industry‐Government‐Academia Collaboration, Musashino University, 1‐1‐20, Shinmachi, Nishi‐Tokyo, Tokyo 202‐8585, Japan  

TELEPHONE N° :+81 3 3394 1374 

E‐MAIL : [email protected] 

 

 

CAREER HISTORY :  2013 Visiting Professor, Musashino University 2006 Professor, Tokushima Bunri University 2006 Ph.D. from University of Tokyo 1999 Director, Pharm. Product Res. Lab. Teijin Limited 1975 Research Chemist, Bio‐medical Res. Lab., Teijin Limited 1975 M.Sc. in Pharmaceutical Sciences from University of Tokyo 1971 Pharmacist (No.128333)  1970 Bachelor in Pharmaceutical Sciences from University of Tokyo  SUMMARY OF PRESENT WORK :  In  2013,  after  retirement  from  his  life  of meetings  and  lectures  in  the  countryside,  he  soon returned to his home town Tokyo for laboratory works. His current interests include microneedle (presented here) and oral absorption enhancements (2nd generation product of highly absorbable oral  curcumin  is expected  to be on European  supplement market  in  the next  year). He  studies these projects with venture companies and focuses on overcoming barriers that block their way to commercializations.  MAJOR PUBLICATIONS : (1) Kurita T, Makino Y: Novel Curcumin Oral Delivery Systems. Anticancer Research 33, 2807‐22, 2013 (2) Oshima H, Miyagishima A, Kurita T, Makino Y, Iwao Y, Sonobe T and Itai S: Preparation and stabilization of nifedipine 

lipid nanoparticles. Int. J. Pharm., 377, 180‐184, 2009 (3) Makino Y, Nishibe Y, Matsugi H, Nishimura Y and Katsuyama I: A new in vivo animal model for nasal pharmacokinetic 

studies. Drug Delivery System 20, 543‐550, 2005 (4) Makino Y, Nishibe Y, Matsugi H, Nishimura Y and Katsuyama I: Pharmacokinetics of nasal powder formulations. Drug 

Delivery System 20, 656‐665, 2005 (5) Sakagami M, Sakon K, Kinoshita W, Makino Y: Enhanced pulmonary absorption  following aerosol administration of 

mucoadhesive powder microspheres. J Controlled Release, 77, 117‐129, 2001 (6) Sakagami M, Kinoshita W, Sakon K, Sato J and Makino Y: Mucoadhesive beclomethasone microspheres for powder 

inhalation: their pharmacokinetics and pharmacodynamics evaluation. J Controlled Release, 80, 207‐218, 2002 (7) Sakagami M, Kinoshita W, Sakon K and Makino Y: Fractional contribution of lung, nasal and gastrointestinal absorption 

to the systemic level following nose‐only aereosol exposure in rats: a case study of 3‐7 μm fluorescein aerosols. Arch Toxicol,, 77, 321‐329, 2003 

(8) Suzuki Y and Makino Y: Mucosal drug delivery using cellulose derivatives as a functional polymer. J Controlled Release, 62, 101‐107, 1999 

(9) Nagai T, Nishibe Y, Makino Y, Tomimori T and Yamada H: Enhancement of in vivo anti‐influenza virus activity of 5,7,4´‐trihydroxy‐8‐methoxyflavone by drug delivery system using hydroxypropyl cellulose. Biol Pharm Bull. 20 

(10) 1082‐5, 1997 (10) Nishimura M, Makino Y and Matugi H: Tacalcitol Ointment for Psoriasis. Acta Derm Venereol (Stockh), Suppl. 186, 166‐168, 1994 

Page 78: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  78 

 

NAME : Kazuo MARUYAMA   AFFILIATION AND ADDRESS : Teikyo University ‐ Faculty of Pharma‐Sciences Laboratory of Drug Delivery System Research 2‐11‐1 Kaga, Itabashi‐ku, Tokyo JAPAN, 173‐8605  TELEPHONE N° :  +81‐3‐3964‐8239 

FAX N° :  +81‐3‐3964‐8243 

E‐MAIL :  [email protected]‐u.ac.jp 

 CAREER HISTORY : He has graduated Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kumamoto University in 1979. He has been full professor of Teikyo University since 2002. He received the 1st MIZUSHIMA AWARD in The Japan Society of Drug Delivery System on Jun 28, 2009. He is the Associate Editor of Journal of Liposome Research since 2002.  He had organized the 11th Liposome Research Days International Conference in Yokohama on July 19th, 2008.  SUMMARY OF PRESENT WORK : Recently,  he  has  succeeded  in  developing  a  lipid  bubble,  which  is  a  lipid micelle  entrapping perfluorocarbon gas. Lipid bubble can use for both as a contrast agent  in ultrasonography and a non‐invasive carrier for drug and gene delivery.  The combination of lipid bubble and ultrasound is a good tool for “Theranostics” in cancer therapy.  MAJOR PUBLICATIONS : 

1) Tumor growth  suppression by  the  combination of nanobubbles and ultrasound. Suzuki Ryo, Oda Yusuke, Omata Daiki, Nishiie Norihito, Koshima Risa, Shiono Yasuyuki, Sawaguchi Yoshikazu, Unga Johan,  Naoi,  Tomoyuki,  Negishi  Yoichi,  Kawakami  Shigeru,  Hashida Mitsuru, Maruyama  Kazuo. Cancer Science. 107, 217‐223, 2016 

2) Enhancement  of  Blood‐Brain  Barrier  Permeability  and Delivery  of  Antisense Oligonucleotides  or plasmid  DNA  to  Brain  by  the  Combination  of  Bubble  Liposomes  and  High‐intensity  Focused Ultrasound.  Yoichi Negishi, Masaya Yamane, Naho Kurihara, Yoko Endo‐Takahashi, Sanae Sashida, Norio Takagi, Ryo Suzuki, Kazuo Maruyama. Pharmaceutics 7,344‐362, 2015 

3) Evaluation of  the potential of doxorubicin  loaded microbubbles as a  theranostic modality using a murine  tumor  model.  Shigeru  Kawakami,  Rodi  Abdalkader,  Johan   Unga,  Ryo   Suzuki,  Kazuo  Maruyama,  Fumiyoshi  Yamashita, Mitsuru  Hashida. Acta Biomater. 19, 112‐118. 2015 

4) Development  of  fluorous  lipid‐based  nanobubbles  for  efficiently  containing  perfluoropropane, Yusuke Oda, Ryo Suzuki, Tatsuya Mori, Hideyo Takahashi, Hideaki Natsugari, Daiki Omata,  Johan Unga,  Hitoshi  Uruga,  Mutsumi  Sugii,  Shigeru  Kawakami,  Yuriko  Higuchi,  Fumiyoshi  Yamashita, Mitsuru Hashida, Kazuo Maruyama, Int. J. Pharm. 487, 64‐71, 2015 

 

Page 79: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  79 

 

 

NAME : Nathalie MIGNET   AFFILIATION AND ADDRESS : CNRS UMR8258, INSERM U1022, Paris Descartes university, Chimie ParisTech Center of Pharmaceutical Research 4 avenue de l’observatoire 75006 PARIS 

 

TELEPHONE N° :0153739581 

E‐MAIL : [email protected] 

 CAREER HISTORY :  Her scientific bases are issued from studies  in physic sciences  in Toulouse, France. After a PhD in Montpellier on oligonucleotide chemical  synthesis  in 1996,  she was hired by  the company  Lynx Therapeutics in San Francisco, USA, working with Dr S. Gryaznov. She then joined the University of Sheffield, UK,  to work on  the method SELEX with Dr D. Williams.  In 1999  she was hired by  the French biotech company Capsulis (D. Roux, Bordeaux, France). She joined the CNRS as a research Scientist in 2000 to develop formulations for gene delivery in the mixed unit group CNRS/Aventis directed by Dr. D. Scherman.  SUMMARY OF PRESENT WORK :  Dr Nathalie MIGNET is performing her research at the Faculty of Pharmacy of the University Paris Descartes as CNRS research director. She in charge of the team “Nanovectors for targeted therapy and  molecular  imaging”.  Her  research  dedicated  to  nanoparticles  is  interdisciplinary,  at  the interface  between  chemistry,  physico‐chemistry,  cell  biology  and  in  vivo  studies.  She  is mostly interested  in  the development of  formulations dedicated  to  therapy and  targeted nanoparticles for  imaging,  development  of  vectors  using  imaging  as  a  gain  into  in  vivo  understanding  of nanovectors.  The  amin  applications  of  her  research  are  found  in  colon  cancer  and  hepatic metastases, where her team developed very well described models. From 2012 to 2013, she was president of the GTRV (Vectorisation group). In 2014, she founded the French  Society  for Nanomedecine,  SFNano.  She  is  also  actively  involved  in  the working  groups imaging and therapeutic of the European Technological Platform for nanomedicine.  

Page 80: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  80 

 

NAME : Tsuneji NAGAI   AFFILIATION AND ADDRESS : 

The Nagai Foundation Tokyo Yayoi 2‐4‐16, Bunkyo‐ku, Tokyo 113‐0021, Japan 

 TELEPHONE N°: +81‐3‐3946‐8260 

FAX N : +81‐3‐3946‐8260 

E‐MAIL : nagai‐[email protected] 

 CAREER HISTORY: Ph.D., University of Tokyo, 1961. Research Associate, University of Toyo, 1961‐1971. Professor, Hoshi University, Tokyo, 1971‐1999. President, Hoshi University, Tokyo, 2001‐2014  SUMMARY OF PRESENT WORK: President,  The  Nagai  Foundation  Tokyo,  1986‐present.    The  Nagai  Foundation  Tokyo  was 

founded  in  1986  in  commemoration  of  Prof.  Tsuneji  Nagai  receiving  the  1986  Hoest‐Madsen Medal  from  FIP  as  the  first  for  Japanese.  Then  the  Foundation  was  officially  approved  as government‐licensed  in 1994  for  the purpose of promoting  international exchange  in pharmacy and pharmaceutical sciences.  MAJOR PUBLICATIONS: Prof.  Nagai’s  research  activity  has  been mainly  on  bioavailability  studies  and  drug  delivery 

system  (DDS) with  576  original  refereed  research  papers,  over  550  review  and  other  scientific articles, 64 patents expired already    (56  Japanese and 8  international), and   3 marketed ethical drug  products  ("Aftach®";  "Rhinocort®";  "Salcort®").  Around  the  time  of  retirement  from  his research position (1999), the citation of papers by Nagai and his group in the field of drug delivery in  the world was No. 4 according  to  the data  for  the years of 1975‐1997 published by  ISI: with 1636 citations  for 287 papers of Nagai and his group; among about 6,000,000 chemists, among whom the first 10,800 researchers have more than 500 citations of all their papers. Two volumes of The Special Issue in Horner of Prof. Tsuneji Nagai were published in Journal of 

Controlled Release (edited by Prof. Yuichi Sugiyama, Vol. 62, 1999) and in International Journal of Pharmaceutics (edited by Prof. Takashi Sonobe, Vol. 354, 2008), respectively.   

Page 81: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  81 

 

NAME : Hiroaki OKADA   AFFILIATION AND ADDRESS : Okada DDS Research Institute, Inc. ‐ 2‐83‐2‐1108 Yarimizu, Hachioji, Tokyo 192‐0375 Japan TELEPHONE & FAX N° : +81‐42‐670‐6489 E‐MAIL : okada@okada‐dds.com, [email protected] 

 

 CAREER HISTORY : BS, 1968, MS, 1970, PhD, 1982   School of Pharmacy, Kyushu University (Fukuoka, Japan) 1973‐1974   Graduate School, University of Kansas (USA, under Prof. Takeru Higuchi) 1970‐1993   Research Scientist, Pharmaceutical Research Labs., Takeda Pharm. Co. Ltd. 1993‐1997   Senior Research Head, DDS Research Labs., Takeda Pharm. Co. Ltd. 1997‐2001   Director, Pharmaceutical Business Development, Takeda Pharm. Co. Ltd. 2001‐2011   Professor, School of Pharmacy, Tokyo University of Pharmacy & Life Sciences 2011‐   Professor Emeritus, Tokyo University of Pharmacy & Life Sciences 2011‐   Director (CEO), Okada DDS Research Institute, Inc.  SUMMARY OF PRESENT WORK : Consulting on the new drug discovery, formulation, production and reformulation of small molecular drugs and biologics such as peptides and oligonucleotides.  MAJOR PUBLICATIONS : 1) H. Okada, Y. Sakura, H. Kawaji, T. Yashiki, and H. Mima, Regression of rat mammary tumors by a potent 

luteinizing  hormone‐regression  of  rat mammary  tumors  by  a  potent  luteinizing  hormone‐releasing hormone analogue (leuprolide) administered vaginally. Cancer Res., 43, 1869‐1874 (1983) 

2) H.  Okada,  T.  Heya,  Y.  Ogawa,  and  T.  Shimamoto,  One‐month  release  injectable microspheres  of  a luteinizing  hormone  releasing  hormone  agonist  (leuprolide  acetate)  for  treating  experimental endometriosis in rats. J. Pharmacol. Exp. Ther., 244(2), 744‐750 (1988) 

3) H.  Okada,  Y.  Doken,  Y.  Ogawa,  and  H.  Toguchi,  Preparation  of  three‐month  depot  injectable microspheres  of  leuprorelin  acetate  using  biodegradable  polymers.  Pharm.  Res.,  11(8),  1143‐1147 (1994) 

4) M.  Fukuta, H. Okada,  S.  Iinuma,  S.  Yanai,  and H.  Toguchi,  Insulin  fragments  as  a  carrier  for peptide delivery across the blood‐brain barrier. Pharm. Res., 11(12), 1681‐1688 (1994) 

5) H. Okada, One‐ and three‐month release injectable microspheres of the LH‐RH superagonist leuprorelin acetate. Advanced Drug Delivery Review, 28, 43‐70 (1997) 

6) N. Murata, Y. Takashima, K. Toyoshima, M. Yamamoto, and H. Okada, Anti‐tumor effects of anti‐VEGF siRNA encapsulated with PLGA microspheres in mice. J. Contr. Rel., 126(3), 246‐254 (2008) 

7) T. Kanazawa Y. Takashima, S. Hirayama, and H. Okada, Effect of menstrual cycle on gene transfection through mouse vagina for DNA mucosal vaccine. Int. J. Pharm., 360(1‐2), 164‐170 (2008) 

8) K. Tanaka, T. Kanazawa, Y. Shibata, Y. Suda, T. Fukuda, Y. Takashima, and H. Okada, Development of cell‐penetrating  peptide‐modified  MPEG‐PCL  diblock  copolymeric  nanoparticles  for  systemic  gene delivery. Int. J. Pharm., 396(1‐2), 229‐238 (2010) 

9) T. Uchida, T. Kanazawa, M. Kawai, Y. Takashima, and H. Okada, Therapeutic effects on atopic dermatitis by anti‐RelA siRNA combined with functional peptides, Tat and AT1002, J. Pharmacol. Exp. Ther., 338, 443‐450 (2011) 

10) H.  Okada,  Targeted  siRNA  therapy  using  cytoplasm‐responsive  nanocarriers  and  cell‐penetrating peptides. J Pharm Inv 44, 505‐516 (2014) 

Page 82: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  82 

 

 

NAME : Tetsuya OZEKI  

AFFILIATION AND ADDRESS : Nagoya City University (NCU), Drug Delivery and Nano Pharmaceutics,  Graduate School of Pharmaceutical Sciences, 3‐1 Tanabe‐dori, Mizuho‐ku, Nagoya, Aichi 467‐8603, Japan 

TELEPHONE N° : +81 52 836 3463 FAX N° : +81 52 836 3463 

E‐MAIL: [email protected]‐cu.ac.jp 

CAREER HISTORY : 1995  Ph.D. at the Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences 1995  Research Associate, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences  1999  Assistant Professor, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences  2003  Visiting Researcher, University of Kansas (Prof. Val. J. Stella) 2006  Associate Professor, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences  2009  Full Professor, Nagoya City University (NCU) 2013  Concurrent professor of graduate school between NCU and 

Nagoya Institute of Technology (NIT)  

SUMMARIES OF PRESENT WORKS ◆ Nanoparticles DDS for Inhalation Therapy of Tuberculosis ◆ Nanoparticles for Water‐insoluble drugs ◆ A novel HDL‐like gold nanoparticles formulation ◆ Stimuli‐responsive liposome formulation ◆ Nanoparticles DDS for Malaria Therapy ◆ Preparation of Drug Cocrystal Using Spray Dryer 

RECENT MAJOR PUBLICATIONS : 1) Moeko Taki, Tatsuaki Tagami, Kaori Fukushige and Tetsuya Ozeki, Fabrication od nanocomposite 

particles using a two‐solution mixing‐type spray nozzle for use in an inhaled curcumin formulation, Int. J. Pharm., in press 

2) Hideki Mizusako et al., Active Drug Targeting of a Folate‐Based Cyclodextrin‐Doxorubicin Conjugate and  the  Cytotoxic  Effect  on Drug‐Resistant Mammary  Tumor  Cells  In  Vitro.  J  Pharm  Sci.  (2015) 104(9):2934‐40. 

3) Tatsuaki Tagami et al., Effective Remote Loading of Doxorubicin  into DPPC/Poloxamer 188 Hybrid Liposome  to  Retain  Thermosensitive  Property  and  the  Assessment  of  Carrier‐Based  Acute Cytotoxicity for Pulmonary Administration. J Pharm Sci. (2015) 104(11):3824‐32. 

4) Tatsuaki  Tagami  et  al.,  Simple  and  effective  preparation  of  nano‐pulverized  curcumin  by femtosecond  laser ablation and  the  cytotoxic effect on C6  rat glioma  cells  in  vitro.  Int  J Pharm. (2014) 468(1‐2):91‐6. 

5) Tetsuya Ozeki et al., Development of Novel and Customizable Two‐Solution Mixing Type Nozzle for One‐step Preparation of Nanoparticle‐containing Microparticles, Biol. Pharm. Bull., 35(11), 1926‐1931(2012) 

 

Page 83: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  83 

 

NAME : Ling PENG   AFFILIATION AND ADDRESS :  Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM),  Aix‐Marseille University, CNRS,  13288 Marseille FRANCE 

TELEPHONE N° : 00 33 6 1724 8164 FAX N° : 00 33 4 9182 9301 E‐MAIL : ling.peng@univ‐amu.fr  CAREER HISTORY : 

11/1987 – 01/1993  PhD, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Switzerland  02/1993 – 09/1997  Post‐doctoral researcher, Louis Pasteur University, Strasbourg, France 10/1997 – 03/1999  Research scientist of CNRS, Strasbourg, France since 03/1999  Tenured research scientist in CNRS, Strasbourg, France since 12/1999  Principal Investigator in CNRS, Marseille, France since 10/2008  CNRS Research Director in CINaM, Marseilles, France  

 SUMMARY OF PRESENT WORK : 

‐ Functional Dendrimers for Gene and Drug Delivery ‐ Theranostics ‐ Personalized medicine and precision medicine 

 MAJOR PUBLICATIONS : 

1) Laurent S, Chen H, Bedu S, Ziarelli F, Peng L, Zhang C‐C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 9907‐9912.  

2) Zhou J, Wu J, Hafdi N, Behr J‐P, Erbacher P, Peng L, "PAMAM dendrimers for efficient siRNA delivery and potent gene silencing", Chem. Commun. 2006, 2362‐2364 

3) Yu T, Liu X, Bolcato‐Bellemin A‐L, Wang Y, Liu C, Erbacher P, Qu F, Rocchi P, Behr J‐P, Peng L, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8478‐8484. 

4) Liu X, Zhou J, Yu T, Chen C, Cheng Q, Sengupta K, Huang Y, Li H, Liu C, Wang Y, Posocco P, Wang M, Cui Q, Giorgio S, Fermeglia M, Qu F, Pricl S, Shi Y, Liang Z, Rocchi P, Rossi JJ, Peng L, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 11822. 

5) Wei T, Chen C, Liu J, Liu C, Posocco P, Liu X, Cheng Q, Huo S, Liang Z, Fermeglia M, Pricl S, Liang XJ, Rocchi P, Peng L, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2015, 112, 2978 

6) Cui Q, Yang S, Ye P, Tian E, Sun G, Zhou J, Sun G, Liu X, Chen C, Murai K, Zhao C, Azizian KT, Yang L, Warden  C, Wu  X,  D’Apuzzo M,  Brown  C,  Badie  B,  Peng  L,  Riggs  A,  Rossi  JJ,  Shi  Y,  Nat. Commun. 2016, 7,10637 

7) Chen C, Posocco P,  Liu X, Cheng Q,  Laurini E, Zhou  J,  Liu C, Wang Y, Tang  J, Dal Col V, Yu T, Giorgio S, Fermeglia M, Qu F, Liang Z, Rossi JJ, Liu M, Rocchi P, Pricl S, Peng L, Small. 2016, doi: 10.1002/smll.201503866. 

 

Page 84: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  84 

 

NAME : Joël RICHARD  

AFFILIATION AND ADDRESS:  IPSEN 20, Rue Ethé VIRTON 28100 DREUX CEDEX France 

 

TELEPHONE N° :     +33 237 654 610  

FAX No:       +33 237 654 635 

E‐MAIL:       [email protected] 

CAREER HISTORY : Dr Joël Richard graduated from Ecole Normale Supérieure (1984, Cachan, France). He then got his PhD  in Materials  Science/Colloids  &  Interface  Science  from  University  of  Paris  VI  (1987)  and Habilitation à Diriger  les Recherches  from University of Bordeaux  I  (1993). Dr Richard has more than  25  years  of  experience  in  chemistry  and  biopharmaceutical  R&D,  including  several  global senior  leadership  positions  in  various  Biotech  and  Pharma  companies,  such  as  Ipsen,  Merck Serono, Serono and Ethypharm. He also had an entrepreneurial experience, co‐funding Mainelab (France),  a  drug  delivery  company  specialized  in  developing  solvent‐free  processes  for  protein delivery systems (1999‐2004). Dr Richard  is presently  leading all the CMC Development activities of Peptides & Small Molecules for the Ipsen Company, from Pre‐Clinical Development to Phase III, Filing, Registration and Life Cycle Management.   

SUMMARY OF PRESENT WORK : Dr Richard has focused his research activity on new formulations and drug delivery systems (such 

as microspheres,  nanoparticles,  chemically‐modified  proteins,  supercritical  fluid  technology  ...), 

especially  for  injectable  protein  and  peptide  formulations.  Dr  Richard  has  published  67  peer‐

reviewed  scientific  papers,  8  book  chapters  and  2  editorials  in  various  fields  (colloids  and 

interfaces,  drug  delivery,  supercritical  fluids,  protein  formulations,  sustained‐release 

formulations…). He  is  the  author  of more  than  120  international  communications  and  53  patent 

families.

MAJOR PUBLICATIONS:  1) Oral peptide delivery: technology status landscape and current status. L.N. Hassani, A.L. Lewis, J. 

Richard, ONdrugDELIVERY (2015) 59, 12‐17. 2) Challenges in the delivery of peptide drugs: An industry perspective. A.L. Lewis and  

J. Richard, Therapeutic Delivery, (2015) 6(2), 149–163. 3) Parenteral biologics delivery: recent progresses, key challenges and perspectives.           J. Richard, 

European Journal of Parenteral &Pharmaceutical Sciences 17 (3), 2012, 94‐109. 4) Challenges and opportunities in the delivery of cancer therapeutics. J. Richard, Therapeutic Delivery 

2 (1), 2011, 107‐121. 5) The formulation and immunogenicity of therapeutic proteins: product quality is a key factor. J. 

Richard, N. Prang, IDrugs 13 (8), 2010, 550‐558. 6) Formulation strategies based on supercritical fluid technology for the delivery of 

biopharmaceuticals. J. Richard, Chemistry Today 26 (4), 2008, 48 –51.  

Page 85: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  85 

 

NAME:  Shigeki SASAKI   AFFILIATION AND ADDRESS: Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University 3‐1‐1 Maidashi, Higashi‐ku, Fukuoka 812‐8582, Japan  TELEPHONE No:  +81‐92‐642‐6615 

FAX N°:  +81‐92‐642‐6615 

E‐MAIL : [email protected]‐u.ac.jp 

CAREER HISTORY : 1977, Bachelor, Faculty of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo. 1982, Doctor Degree, Faculty of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo. 1982‐1984, Postdoctoral fellow at Department of Chemistry, Indiana University, USA. 1984‐1990, Assistant Professor, The University of Tokyo. 1990‐2002, Associate Professor, Kyushu University. 2002‐ Professor at Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University.  SUMMARY OF PRESENT WORK: Design and synthesis of functional nucleosides and nucleotides for sequence specific modulation of gene expression. 

MAJOR PUBLICATIONS : 1) Taniguchi Y., Kikukawa Y and Sasaki S. Discrimination Between 8‐Oxo‐2'‐Deoxy‐ guanosine and 2'‐

Deoxyguanosine in DNA by the Single Nucleotide Primer Extension Reaction with Adap TriphosphateAngew. Chem. Int. Ed. 54, 5147‐5151 (2015). 

2) Jitsuzaki D., Onizuka K., Nishimoto A., Taniguchi Y. and Sasaki S.* Remarkable acceleration of the DNA/RNA inter‐strand functionality‐transfer reaction to modify a cytosine residue: the proximity effect via complexation with a metal cation, Nucleic Acids Res., 42, 8808‐8815 (2014). 

3) Nishimoto A., Jitsuzaki D., Onizuka K., Taniguchi Y., Nagatsugi F. and Sasaki S.* 4‐Vinyl‐Substituted Pyrimidine Nucleosides Exhibit the Efficient and Selective Formation of Interstrand Cross‐Links with RNA and duplex DNA, Nucleic Acids Res.,41, 6774‐6781 (2013). 

4) Taniguchi Y.* and Sasaki S.* An efficient antigene activity and antiproliferative effect by targeting the Bcl‐2 or survivin gene with triplex forming oligonucleotides containing a W‐shaped nucleoside analogue (WNA‐�T),Org. Biomol. Chem., 10, 8336‐8341. (2012). 

5) Y. Taniguchi, R. Kawaguchi, S. Sasaki, Adenosine‐1,3‐diazaphenoxazine Derivative (Adap) for Selective Base Pair Formation with 8‐Oxo‐2’‐deoxyguanosine in DNA, J. Am. Chem. Soc. 133, 7272‐7275 (2011). 

6) Onizuka K, Taniguchi Y., Sasaki S., A New Usage of Functionalized Oligodeoxy‐ nucleotide Probe for Site‐SpecificModification of a Guanine Base within RNA, Nucleic Acids Res. 38, 1760‐1766 (2010). 

 

Page 86: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  86 

 

NAME : Juergen SIEPMANN  

AFFILIATION AND ADDRESS :  

University of Lille, College of Pharmacy INSERM U1008: Controlled Drug Delivery Systems and Biomaterials 3, rue du Professeur Laguesse, 59000 Lille, France  

TELEPHONE N°: +33‐3 20 96 47 08 E‐MAIL: juergen.siepmann@univ‐lille2.fr   CAREER HISTORY :  

Juergen  Siepmann  studied  Pharmacy  and  obtained  his  Ph.D.  at  the  Freie  Universitaet  Berlin, Germany.  Since  2004  he  is  Professor  of  Pharmaceutical  Technology  at  the  University  of  Lille, France. His awards  include the “2012 APV Research Award  for Outstanding Achievements  in the Pharmaceutical Sciences”. He was visiting scientist/postdoctoral  fellow at Purdue University,  the University of Paris‐Sud, the University of  Iowa and the University of Angers. So far, he published his work  in more  than  150  articles  in  international  scientific  journals,  250  poster  and  100  oral presentations at national and international scientific meetings. He is editor of 3 books and author of 16 book chapters. Since 2010 Prof. Siepmann is heading the INSERM research group “Controlled Drug  Delivery  Systems  and  Biomaterials”  (about  7  professors,  5  lecturers,  5 technical/administrative staff, 15 post‐docs & PhD students and 10 master students). In 2015 Prof. Siepmann  served  as  Editor‐in‐Chief  of  the  "Journal  of Drug Delivery  Sciences  and  Technology", since  2016  he  is  Editor‐in‐Chief  of  the  “International  Journal  of  Pharmaceutics”.  Since  2010  he serves as president of the APGI (“International Society of Drug Delivery Sciences and Technology”).  SUMMARY OF PRESENT WORK :  

Prof.  Siepmann’s  research  focuses  on  controlled  drug  delivery  systems,  in  particular  on  the elucidation  of  the  underlying mass  transport  phenomena  and  the  optimization  of  the  devices. Different  types of systems  (e.g. miniaturized  implants  for  the  inner ear,  in‐situ  forming  implants for  periodontitis  treatment,  coated  pellets  for  colon  targeting)  are  prepared  and  physico‐chemically  characterized.  Based  on  the  experimental  results,  mechanistically  realistic mathematical models  are  developed,  able  to  predict  the  impact  of  the  device  design  on  the system performance.  MAJOR PUBLICATIONS :  

Siepmann,  J;  Peppas, NA. Hydrophilic matrices  for  controlled  drug  delivery:  An  improved mathematical model  to predict the resulting drug release kinetics (the “sequential layer” model). Pharm. Res. 17, 1290‐1298, 2000. 

Klose, D; Siepmann, F; Elkharraz, K; Krenzlin, S; Siepmann, J. How porosity and size affect the drug release mechanisms from PLGA‐based microparticles. Int. J. Pharm. 314, 198‐206, 2006. 

Rosiaux, Y; Muschert, S; Chokshi, R; Leclercq, B; Siepmann, F; Siepmann, J. Ethanol‐resistant polymeric film coatings for controlled drug delivery. J. Control. Release 169, 1‐9, 2013. 

Gasmi, H; Danede, F; Siepmann, J; Siepmann, F. Does PLGA microparticle swelling control drug release? New  insight based on single particle swelling studies. J. Control. Release 213, 120‐127, 2015. 

Fahier, J; Muschert, S; Fayard, B; Velghe, C; Byrne, G; Doucet, J; Siepmann, F; Siepmann, J. Importance of air bubbles in the core of coated pellets: Synchrotron X‐ray microtomography allows for new insights. J. Control. Release 237, 125‐137, 2016. 

 

Page 87: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  87 

 

NAME : Ikuko TSUKAMOTO   AFFILIATION AND ADDRESS : Dept. of Pharmaco‐Bio‐Informatics, Fac. of Med., Kagawa University Ikenobe, Miki, Kagawa, 761‐0793, Japan  TEL/FAX   +81‐(0)87‐ 898‐2383 

E‐MAIL    [email protected]‐u.ac.jp 

 CAREER HISTORY : 

2016  Professor(Visiting), Kagawa University 2001  Associate Professor (Visiting), Kagawa Medical University     (Since 2003, Fac. of Med., Kagawa Univ.) 1994  PhD in Medicine, Kagawa Medical University 1987  Assistant Professor, Dept. of Anesthesiology and Emergency Medicine 1986  Assistant Professor, Dept. of Radiology 1985  Assistant Professor, Dept. of Biochemistry, Kagawa Medical University 1985   PhD in Pharmaceutical Science, Kyoto University 

 

SUMMARY OF PRESENT WORK: Cell physiology, Analytical Chemistry, Transdermal Delivery System 

MAJOR PUBLICATIONS:  

1) Effects of a precursor of endocrine disrupters on the interactions between acetylcholinesterase and halothane ‐Roles of biomembranes ‐ I. Tsukamoto et al.  Progress in Anesthetic Mechanism 6, 552 (2000) 

2) Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis of volatile compounds  in expired gas for the monitoring of poisonings ‐1.Ethanol ‐ T. Nishiyama et al. Pharm. Res. 18, 125 (2001) 

3) A  novel  nucleic  acid  analogue  shows  strong  angiogenic  activity  ‐  I.  Tsukamoto  et  al.  Biochem. Biophys. Res. Com. 399, 699 (2010) 

4) Delayed  administration  of  the  nucleic  acid  analog  2Cl‐C.OXT‐A  attenuates  brain  damage  and enhances functional recovery after ischemic stroke ‐ N. Okabe et al.  Brain Res. 1506, 115 (2013) 

5) Involvement of S1P1 receptor pathway  in angiogenic effects of a novel adenosine‐like nucleic acid analog COA‐Cl  in cultured human vascular endothelial cells  ‐ J.  Igarashi et al. Pharma. Res. Per. 2, e00068 (2014) 

6) Intestinal  absorption,  organ  distribution,  and  urinary  excretion  of  the  rare  sugar  D‐psicose  ‐  I. Tsukamoto et al.  Drug Design, Development and Therapy 8, 1955 (2014) 

7) A  Key  Role  of  PGC‐1a  Transcriptional  Coactivator  in  Production  of  VEGF  by  a Novel  Angiogenic Agent COA‐Cl in Cultured Human Fibroblasts 

 

Page 88: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  88 

 

 

NAME : Hiromitsu YAMAMOTO   AFFILIATION AND ADDRESS : Aichi Gakuin University, School of Pharmacy, Lab. of Pharmaceutical Engineering 1‐100 Kusumoto

TELEPHONE N° : +81‐52‐757‐6770 

FAX N° : +81‐58‐757‐6799 

E‐MAIL : [email protected] 

 CAREER HISTORY : 1995/04  Assistant Professor of Laboratory of Pharmaceutical Engineering, Faculty of 

Pharmacy, Gifu Pharmaceutical University, Japan 1999/10  Ph D thesis, Laboratory of Pharmaceutical Engineering, Gifu Pharmaceutical 

University, Gifu, Japan (supervised by Prof. Y. Kawashima) 2004/02‐2005/01  Research Fellow in the institute of Pharmaceutical Technology at the Johann 

Wolfgang Goethe University (German)  2006/04‐2012/03  Associate  Professor  at  the  Aichi  Gakuin  University  in  the  Laboratory  of 

Pharmaceutical Engineering 2012/04‐   Professor at the Aichi Gakuin University in the Laboratory of Pharmaceutical 

Engineering  SUMMARY OF PRESENT WORK : Our  researches  are  based  on  the  powder  technology.  Especially, we  focused  on Drug Delivery System with surface modified polymeric nanoparticles and solubility enhancement of poorly water soluble drug by solid dispersion technique and inclusion complex with cyclodextrin.   MAJOR PUBLICATIONS : 

1) Nanomedical system for nucleic acid drugs created with the biodegradable nanoparticle platform., J Microencapsul.29, pp.54‐62 (2012)  

2) Oral  nuclear  factor‐kB  decoy  oligonucleotides  delivery  system with  chitosan modified  poly  (D,L‐lactide‐co‐glycolide)  nanospheres  for  inflammatory  bowel  disease.,  Biomaterials32,pp.870‐878 (2011) 

3) Observation  of  antibacterial  effect  of  biodegradable  polymeric  nanoparticles  on  Staphylococcus epidermidis biofilm using FE‐SEM with an ionic liquid., Microscopy (Oxf) (2015) 

4) Application of spherical silicate  to prepare solid dispersion dosage  forms with aqueous polymers, Int J Pharm. 493, pp.55‐62 (2015) 

5) Physicochemical characterization of cyclodextrin‐drug  interactions  in the solid state and the effect of water on these interactions., J Pharm Sci., 104(3), pp.942‐954 (2015) 

 

Page 89: France-Japan Drug Delivery Systems Symposium “Recent ...€¦ · Symposium “Recent Achievements and Further Challenges in Drug Delivery Research” October 9-12, 2016 Abbaye des

12th France‐Japan DDS Symposium  89 

 

 

NAME: Fumiyoshi YAMASHITA  

 

AFFILIATION AND ADDRESS: 

Graduate School of Pharmaceutical Sciences Kyoto University 46‐29 Yoshidashimoadachi‐cho, Sakyo‐ku, Kyoto 606‐8501 Japan  TELEPHONE No:    +81‐75‐75‐4535  

FAX No:    +81‐75‐753‐4575 

E‐MAIL:   [email protected]‐u.ac.jp 

 CAREER HISTORY: Dr. Fumiyoshi Yamashita graduated  from School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University  in 1988 and obtained his Ph.D. degree in Pharmaceutical Sciences from Kyoto University in 1995. He was appointed Research Assistant Professor at Kyoto University in 1991. Since 1997, he has been Associate Professor of Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University. He received Young Investigator Award of Academy of Pharmaceutical Science and Technology Japan (APSTJ) in 2001  and  Young  Investigator  Award  of  Japanese  Society  for  the  Study  of  Xenobiotics  (JSSX)  in 2003.  SUMMARY OF PRESENT WORK : His  current  research  interests  include  ADME‐related  chemoinformatics,  system  pharmacology 

modeling, and development of receptor‐mediated drug delivery systems. 

MAJOR PUBLICATIONS :  

Yamashita, F and Hashida, M: Pharmacokinetic considerations for targeted drug delivery. Adv Drug Deliv 

Rev, 65, 139‐147 (2013).