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Nose-to-Brain Delivery of Peptide Drugs for Effective Pharmacotherapy of Dementia

Research Project

Project/Area Number 17K15440
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionKobe Gakuin University

Principal Investigator

Kamei Noriyasu  神戸学院大学, 薬学部, 助教 (40637451)

Research Collaborator Takeda Mariko (Morishita Mariko)  
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords経鼻投与 / 脳内デリバリー / 細胞膜透過ペプチド / ペプチド薬物 / 認知症 / GLP-1受容体作動薬 / 脳内薬物デリバリー / 認知症治療 / Nose-to-Brain送達法 / アルツハイマー型認知症 / インスリン / Nose-to-Brain Delivery / アルツハイマー病
Outline of Final Research Achievements

The present study aimed to overcome the difficulty in treating severe cognitive dysfunction using insulin by delivering the potential alternatives, GLP-1 receptor agonist (exendin-4) to the brain via the nose-to-brain delivery system by coadministration with penetratin. The distribution of exendin-4 throughout the brain was dramatically increased by intranasal coadministration with the L-penetratin. Furthermore, spatial learning ability after daily administration of exendin-4 with L-penetratin and supplemental insulin for 4 weeks suggested therapeutic efficacy against severe cognitive dysfunction in aged SAMP8. The present study suggests that nose-to-brain delivery of exendin-4 with supplemental insulin, mediated by CPP coadministration, shows promise for the treatment of dementia with progressive cognitive dysfunction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で用いたExendin-4は、認知機能障害が進行しインスリン受容体が減少した場合でも、その下流シグナルを促し記憶を高めることが示唆されている。すなわち、認知症の発症や進行を抑えるだけでなく、病態進行後の脳機能回復にも有効な万能な薬剤となり得ると期待される。一方、経鼻投与された薬物は全身循環を経由せずに直接脳実質へと薬物を移行することができるため、薬物の全身曝露による副作用発現リスクを最小限に抑えることが可能である。本研究で考案した直接的脳内ペプチド送達法は、認知症のみならず多くの精神神経疾患領域の創薬研究が直面する難題を突破するブレークスルーとなる可能性を有している。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] E ective nose-to-brain delivery of exendin-4 via coadministration with cell-penetrating peptides for improving progressive cognitive dysfunction2018

    • Author(s)
      Noriyasu Kamei, Nobuyuki Okada, Takamasa Ikeda, Hayoung Choi, Yui Fujiwara, Haruka Okumura & Mariko Takeda-Morishita
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 17641-17641

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36210-9

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    • Peer Reviewed / Open Access
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    • Author(s)
      亀井敬泰
    • Journal Title

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      Volume: 32 Pages: 330-339

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    • Author(s)
      亀井敬泰
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 137 Pages: 1247-1253

    • NAID

      130006109893

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      亀井敬泰, 田中未紗, 岡田展幸, 池田尚正, 崔ハヨン, 武田真莉子
    • Journal Title

      Progress in Drug Delivery System

      Volume: 26 Pages: 36-41

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      亀井敬泰, 田中未紗, 岡田展幸, 池田尚正, 崔ハヨン, 武田真莉子
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  • [Presentation] GLP-1受容体作動薬の効率的脳送達に基づく認知症治療法の開発2017

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      奥村遥, 岡田展幸, 池田尚正, 藤原由衣, 亀井敬泰, 武田真莉子
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  • [Presentation] バイオ医薬の非侵襲DDS基盤となる膜透過促進戦略の確立2017

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      亀井敬泰
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      第33回日本DDS学会学術集会
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  • [Presentation] 細胞膜透過ペプチドを基盤とするペプチド医薬のNose-to-Brain送達法の開発と認知症治療への応用2017

    • Author(s)
      亀井敬泰
    • Organizer
      第67回日本薬学会近畿支部大会
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    • Invited
  • [Book] 細胞膜透過ペプチドを利用したバイオ医薬の粘膜透過促進戦略, ドラッグデリバリーシステム―バイオ医薬品創成に向けた組織、細胞内、核内送達技術の開発―2018

    • Author(s)
      亀井敬泰, 武田真莉子
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      シーエムシー出版
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  • [Book] バイオ医薬における血液脳関門の透過と非侵襲技術, 最新DDS技術の先端バイオ医薬品への応用開発2017

    • Author(s)
      亀井敬泰, 武田真莉子
    • Publisher
      技術情報協会
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  • [Remarks] 神戸学院大学 薬学部 薬物送達システム学研究室 ホームページ

    • URL

      https://www.pharm.kobegakuin.ac.jp/~dds/cn29/pg473.html

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  • [Remarks] 神戸学院大学薬学部薬物送達システム学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kobegakuin.ac.jp/~dds/

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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