| Project/Area Number |
19J22754
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 90120:Biomaterials-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
水野 隼斗 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 光応答性 / 薬剤担持型バルーン / ナノキャリア / 冠動脈狭窄 / 薬剤送達システム / 光開裂リンカー / 局所的薬剤送達 / 高分子ミセル / 核酸医薬送達 / 薬剤送達 / 表面コーティング / 血液適合性 |
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| Outline of Research at the Start |
薬剤溶出バルーンは、冠動脈疾患の治療として既に臨床で使用されている。一方で、塗布によるコーティングであるために、血液中への流出、正常な組織への影響等の問題点を抱えている。これに対し様々な手法が発案されたが、どれも薬剤担持量とリリース能のトレードオフ関係を解決するにいたっていなかった。本研究では、光応答性を導入することで薬剤の担持とリリースを併せ持ったシステムを実現することを指向する。バルーンカテーテルの適用部位・症例は今後拡大される傾向にあり、各疾患に最適な薬剤を送達できる本システムは、局所的薬剤送達に新しいスタンダードを確立することに繋がる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、外部刺激に応答して薬剤をリリースする光応答性薬剤担持型バルーン(PR-DCB)システムの物性、機能性、そして汎用性の向上を目指している。本プラットフォームのモデル系であるCy5-PC-Latexを用いた種々の実験結果より、提案手法は従来のDCBに比べておよそ87倍の薬剤送達効率を有する可能性が示唆された。一方で、1.薬剤担持上限がバルーン表層の官能基の数に依存する 2.薬剤自体の疎水性による血栓形成のリスクがある 3.PCを直接薬剤に結合することから、薬剤の失活が見込まれる、といった本システム固有の問題が浮き彫りとなった。これらの問題の解決のために、ナノキャリア(NC)に薬剤を封入し、そのNCを光開裂基でバルーンに固定する方法を提案し，その原理検証を行った。本研究では表面にアジド基を有するNCを、光開裂するANPを結合したリンカ(DBCO-PEGn-NH2)を介して、バルーン表面に留めることに成功した。また、NCのターゲット細胞への導入効率を向上させるために、cRGDfkペプチドを導入した結果，in vivo実験系にて血管内皮に高効率でCy5を送達できることを示した。
本プラットフォームの汎用性を示すために、従来のバルーンコーティング手法では不可能であった、拡散医薬の搭載を試み，ガウシアルシフェラーゼ(GLuc)mRNAを搭載したGLuc mRNA@Micelleを作成し，これをバルーンに搭載し，光照射による放出と，放出過程でミセルが崩壊しないことを確認した。核酸医薬をバルーンに搭載し効率的，安定的に送達する可能性を世界で初めて立証した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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