核酸医薬密生型キャリアフリーDDSを活用したナノ粒子点眼薬の開発
Project/Area Number |
21K12690
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 90120:Biomaterials-related
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Research Institution | Tokyo University of Science |
Principal Investigator |
秋山 好嗣 東京理科大学, 教養教育研究院葛飾キャンパス教養部, 准教授 (40640842)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊池 明彦 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (40266820)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | キャリアフリーDDS / DNA密生層 / 自己崩壊性高分子 / コンビネーション治療 / ナノ粒子点眼薬 |
Outline of Research at the Start |
本研究では、キャリア自身の毒性という問題の根本的な解決を目的として、核酸医薬と低分子医薬オリゴマーからなるキャリアフリーDDS製剤の作製と眼腫瘍に対する点眼薬としての応用を推進する。特に、本申請では、従来のDDSで期待される利点に加え、(i)DNA密生層による酵素分解の回避、(ii)薬物100%の投与量、(iii)目的細胞内における異種薬物の同時リリース、(iv)内殻薬物の精密除法制御、といった特徴をもつことから、眼腫瘍点眼薬に求められる①治療薬の眼内移行性の向上、②循環血流への移行阻害による全身性の副作用の克服、③眼科製剤で利用できない新たな抗がん剤の適用範囲の拡張、が期待できる。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、核酸医薬密生型キャリアフリーDDS製剤の眼科製剤への応用を可能にする基盤技術の確立を目的としている。そのため、核酸医薬からなる密生層の内核を刺激応答型の自己崩壊性高分子や金ナノ粒子をモデルとした構造設計を推進してきた。最終年度は、以下の2課題(aとb)を実施した。
(a)還元環境で自己崩壊を誘起するDNA密生型ナノ構造体の精密設計: 今年度は、細胞内における選択的な核酸放出を目指し、ジスルフィド誘導体を末端に有する自己崩壊性ポリ(カルバメート)-DNAコンジュゲートからなる還元応答性DNA密生型ナノ構造体の自己崩壊挙動を動的光散乱(DLS)により評価した。ナノ構造体にDTTを加え、50℃で2週間静置した。DTT処理前に観察されていた110 nm程度の構造体に由来するヒストグラムは観察されなかった。一方、流体力学径が10 nm程度の会合体をDLS測定により観察した。また、同時に大きな凝集体も含まれていることがわかった。DTT処理を室温(20-25℃)で行った場合は、2週間後のDLSのヒストグラムは自己組織化直後と同様な粒径(約110 nm)を示した。以上より、新規設計により、ナノ構造体は50℃に静置することで、PC誘導体の部分的な自己崩壊反応に伴ったDNAリリースの進行が示唆された。 (b)ガラクトース突出型DNA修飾金ナノ粒子を用いるがん関連酵素の目視活性評価: ガラクトース誘導体を表層部に導入した二重鎖DNA担持金ナノ粒子を作製した。得られた糖突出型ナノ粒子が著しく高いコロイド分散性を示すことを見出した。これを利用して腫瘍マーカーとして知られるβ-ガラクトシダーゼの酵素活性の目視アッセイを試みたところ、β-グルクロニダーゼとは異なる色調変化を示した。β-ガラクトシダーゼの特異的な酵素活性の目視検出を実証した。
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Report
(3 results)
Research Products
(25 results)
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[Presentation] 二重鎖DNA修飾金ナノ粒子の表層部に導入したアルキル鎖長がコロイド分散性に与える影響2023
Author(s)
福森泰地, 高橋雄大, 石山蓮, 小松周平, 宝田徹, 前田瑞夫, 池田舞香, 荻野聖, 安藤格士, 菊池明彦, 秋山好嗣 (11) 代表発表者名 (登壇者名)
Organizer
第72回高分子学会年次大会
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