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脊髄を標的とする経鼻投与型核酸送達ナノ粒子の開発と遺伝性脊髄難病治療への応用

Research Project

Project/Area Number 21J10187
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

藏野 匠  日本大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
KeywordsNose-to-Brain / ナノ粒子 / 脊髄 / 経鼻投与 / 筋萎縮性側索硬化症 / 細胞透過性ペプチド / ドラックデリバリーシステム
Outline of Research at the Start

本研究では、経鼻投与により核酸医薬を脊髄へ効率的に送達し、神経変性疾患の発症過程に深く関与する神経炎症を抑制するためのナノ粒子を開発する。ナノ粒子は、細胞膜を効率的に透過する膜透過性ペプチドと、生体内安定性の高いミセル形成ブロックポリマーを基盤とし、モデルsiRNAの脊髄への移行性を定量的に評価するとともに、神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症モデル動物を用いて治療効果を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究では、細胞透過性ペプチドを組成に含むペプチド/ポリマーナノミセル(ナノ粒子)を開発し、このナノ粒子が鼻から脊髄への薬物移行性を最大限に向上させることを定量的に明らかとした。令和4年度では、N-アセチル-L-システイン(NAC)を搭載したナノ粒子の経鼻投与が、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病勢進展に対して抑制を示す有用な薬物送達法になるかを明らかとするため、ALSの動物モデルである変異型SOD1(G93A)導入マウス(G93Aマウス)の生存期間について検討した。
初めに、ナノ粒子とNACを混合することで、NAC搭載ナノ粒子を調製した。NAC搭載ナノ粒子のゼータ電位を測定したところ、中性電荷を示し、NACの一部がナノ粒子表面に搭載されたことが示唆された。
次に、NAC搭載ナノ粒子をG93Aマウスに対して繰り返し経鼻投与した結果、NAC搭載ナノ粒子群の生存期間中央値は137.5日であり、未処置群(126.0日)と比較して生存期間を11.5日間、有意に延長した。NAC単独群の生存期間中央値(133.5日)は、未処置群と比較して、有意な差は認められなかった。このことから、NACを表面に搭載したナノ粒子の繰り返し経鼻投与は、G93Aマウスの生存期間を延長できる有用な薬物送達法であることを明らかにした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 Other

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

  • [Journal Article] Intranasal Administration of N-acetyl-L-cysteine Combined with Cell-Penetrating Peptide-Modified Polymer Nanomicelles as a Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis2022

    • Author(s)
      Kurano Takumi、Kanazawa Takanori、Iioka Shingo、Kondo Hiromu、Kosuge Yasuhiro、Suzuki Toyofumi
    • Journal Title

      Pharmaceutics

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 2590-2590

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics14122590

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nose-to-brain/spinal cord delivery kinetics of liposomes with different surface properties2022

    • Author(s)
      Kurano Takumi、Kanazawa Takanori、Ooba Aoi、Masuyama Yudai、Maruhana Nao、Yamada Mayu、Iioka Shingo、Ibaraki Hisako、Kosuge Yasuhiro、Kondo Hiromu、Suzuki Toyofumi
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 344 Pages: 225-234

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.03.017

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗SOD1 siRNA搭載細胞透過性ペプチド修飾高分子ミセルの経鼻投与による脊髄内標的mRNAノックダウン効果および筋萎縮性側索硬化症治療効果2022

    • Author(s)
      藏野匠、金沢貴憲、塩入悠貴、小菅康弘、鈴木豊史
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] NACの細胞膜透過ペプチド修飾高分子ミセル併用経鼻投与による脊髄内分布向上とALSモデルマウスの延命効果2021

    • Author(s)
      藏野匠、渋市梨子、鶴田こむぎ、村山弘樹、山﨑海斗、小菅康弘、鈴木豊史、金沢貴憲
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 日本大学薬学部ホームページ

    • URL

      https://www.pha.nihon-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 日本大学薬学部 薬剤学研究室ホームページ

    • URL

      http://yakuzai.pha.nihon-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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