| Project/Area Number |
20J21334
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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 | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
加藤 直也 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 血液脳関門 / 標的指向化 / ペプチド / ファージディスプレイ / ナノ粒子 / 組織透明化 / 脳腫瘍 |
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| Outline of Research at the Start |
脳は、血液脳関門(BBB)が障壁となり、血中から脳内への薬物移行が著しく制限される。そのため、脳疾患の治療法は未だ確立されておらず、脳への高効率な薬物送達システム(DDS)の開発が急務である。これまでBBBを透過する様々なペプチドが探索されているが、DDS製剤の実用化に至っていない。本研究では、従来のペプチド探索法だけでなく、組織透明化法を用いて脳内のペプチドと血管の空間分布を観察可能なin vivo探索法を新たに構築し、BBBを透過する新規ペプチドを探索する。また、探索したペプチドを修飾した脳を標的とするリポソームおよびエキソソーム製剤を開発し、脳腫瘍モデルマウスに対する治療効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１. 既存のBBB透過ペプチドの比較検討を基盤とした脳指向性DDSキャリアの開発：
様々な受容体を標的とした既報にあるBBB透過性ペプチド8種類の比較検討の結果、ApoE模倣ペプチド（ApoEdp）が最も効率的に脳に集積する可能性を見出した。ApoEdpをリガンドとしたペプチド脂質誘導体を新たに合成し、PEGリポソームに修飾したところ脳への集積性を向上させた。組織透明化技術を活用した多色深部観察法を用いることで、一部脳血管外に分布することを明らかにした。さらにmRNA内封脂質ナノ粒子（mRNA-LNP）に修飾した際にも脳におけるルシフェラーゼ活性を向上させる可能性を明らかにした。ApoEdpはグリオーマ指向性リガンドでもあるため、BBB透過性評価とグリオーマ結合性を併せた評価を行ったところ、mRNA-LNPは、効率的にBBB単層膜を透過し下層のグリオーマにおける発現効率の上昇が認められた。
２. 新規BBB透過ペプチドの探索とDDSキャリアに応用可能な脂質開発：
ファージライブラリを用いた探索の結果、複数のBBB透過候補環状ペプチドの探索に成功した。一方で、探索されたペプチドのDDSキャリアへの応用・機能性評価に向けて脂質誘導体化が困難であった。そこで、アルキン-アジドのクリック反応を介してDDSキャリアに環状ペプチドを修飾可能な新規アダプター脂質を設計・合成した。モデルリガンドとしてがん細胞指向性をもつ環状RGDfKを採用したところ、DDSキャリアに後修飾可能な高水分散性を示す環状RGDfKペプチド脂質誘導体の合成に成功した。本脂質をドキソルビシン封入PEGリポソームに対して水系溶媒中で後修飾を施した製剤は、優れたがん細胞傷害性を示すことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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