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脳組織内精密ターゲティングを目指した薬物送達キャリアの開発

Research Project

Project/Area Number 16J10734
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀 真緒  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords薬物送達システム / 血液脳関門 / ポリイオンコンプレックス / 中枢神経疾患 / 高分子 / ナノ粒子 / ブロック共重合体
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、血液脳関門(BBB)を効率よく突破し、かつ脳組織内の標的細胞・部位選択的に薬物送達可能なキャリア基盤を構築することである。平成30年度は【1】酵素補充療法に応用可能な中空粒子型キャリア基盤の開発、【2】モデル薬剤としてmRNAを搭載したキャリアの構造最適化、及び【3】リガンド搭載粒子のin vivoでの物性評価を試みた。
【1】これまで我々のグループで開発してきたポリイオンコンプレックス型ベシクル(PICsome)は、その内水層に酵素を内包させ反応場として利用することが可能であるため、酵素補充療法への応用が期待されている。今回、上記のPICsome膜内に多数の水素結合ネットワークを形成させることでマウス血中を含む生態環境での安定性を格段に向上させることに成功した。この結果は世界最大の化学系学術団体であるAmerican Chemical Societyが発刊するBiomacromoleculesに掲載された。
【2】昨年度に開発したmRNA搭載粒子の安定性をさらに向上させるため、構成要素であるブロック共重合体の再設計を行った。具体的には、コアの保護機能を向上させるための外殻となるポリエチレングリコールの分子量の増大やコアの疎水性相互作用を増大させるためのポリアミノ酸側鎖の延長を試みた。これらの新規に合成したブロック共重合体を用いた場合にもmRNAを搭載した単分散のナノ粒子が形成されることがわかった。これらの粒子の物性・機能評価の結果をまとめ、学術雑誌に投稿予定である。
【3】昨年度までに調製していたリガンドを搭載した粒子のin vivoでの物性評価を行ったところ、疎水性の高いリガンドについて血中滞留性や脳への集積性に対する影響が認められた。そのため、平成28年度に開発した還元環境応答性基盤との組み合わせによる粒子再設計とその機能評価を継続していく予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Robust Polyion Complex Vesicles (PICsomes) under Physiological Conditions Reinforced by Multiple Hydrogen Bond Formation Derived by Guanidinium Groups2018

    • Author(s)
      Hori Mao、Cabral Horacio、Toh Kazuko、Kishimura Akihiro、Kataoka Kazunori
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 4113-4121

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b01097

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] グアニジノ基修飾によるmRNA搭載ポリイオンコンプレックスの機能向上2018

    • Author(s)
      堀真緒、吉永直人、内田智士、カブラルオラシオ、片岡一則
    • Organizer
      第67回高分子年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 多点ではたらくイオン間相互作用と水素結合を利用した自己組織化によるポリマーソームの構築とその特性解析2017

    • Author(s)
      堀真緒、安楽泰孝、岸村顕広、片岡一則
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Stabilization of polyion complex vesicles (PICsomes) through chemical modifications of the polymer side-chain and their application as nano-reactors2017

    • Author(s)
      M. Hori, Y. Anraku, S. Chuanoi, A. Kishimura, K. Kataoka
    • Organizer
      The 14th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Polyion Complex Vesicles (PICsomes) with Side Chain Modification as New Drug Delivery Carrier2016

    • Author(s)
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      PFL/UT Joint Symposium on "Frontiers in Nanomedicine and Imaging"
    • Place of Presentation
      EPFL, Switzerland
    • Year and Date
      2016-12-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of polyion complex vesicles (PICsomes) with various side-chain modifications for stability enhancement under the physiological salt condition2016

    • Author(s)
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      2016 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, US
    • Year and Date
      2016-11-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳組織内での精密ターゲティングを目指した薬物送達基盤技術の開発2016

    • Author(s)
      堀真緒、安楽泰孝、内藤瑞、内田智士、片岡一則
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development and application of polyion complex vesicles (PICsomes) with various side-chain modifications2016

    • Author(s)
      Mao Hori, Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      The XVth KICancer Retreat
    • Place of Presentation
      Djuronaset, Sweden
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高分子ミセルを基盤とした脳組織内精密標的化技術の開発2016

    • Author(s)
      堀真緒、安楽泰孝、内藤瑞、内田智士、片岡一則
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 薬剤送達用キャリア及びこれを含む組成物2016

    • Inventor(s)
      堀真緒、安楽泰孝、片岡一則
    • Industrial Property Rights Holder
      堀真緒、安楽泰孝、片岡一則
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2016-07-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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