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肺血管標的及び透過型DDSを目的としたナノ粒子のインビボ細胞内動態制御法の確立

Research Project

Project/Area Number 22689002
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

秋田 英万  Hokkaido University, 薬学研究科(研究院), 助教 (80344472)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2010: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Keywords肺 / 遺伝子・核酸デリバリー / 細胞内動態制御 / トランスサイトーシス
Research Abstract

多重パッケージング法の確立に関して、内膜の膜枚数制御を行うために、遺伝子とポリカチオンの凝集体コアをテトラエチレングリコール修飾コレステロール(TEG-Col)含有脂質膜でコーティングした。また、本MENDを2枚目で封入する際には、1枚膜MENDの空リポソームからの精製と長期保存を行うための凍結乾燥技術を確立することが重要である。スクロース密度勾配遠心を行うことにより、遺伝子封入ナノ粒子の精製を行い、さらに本MZNDを凍結乾燥する上で至適なバッファー条件を見出すことに成功した。また、本精製後のMENDは、1枚膜で覆われていることは、電子顕微鏡観察により明らかとした。また、2段階目の封入法の確立についても検討を行った。内膜にビオチン修飾を施し、2段階目のパッケージングに伴うアビジンの内膜への結合阻害効果を指標にパッケージングを評価する方法論を確立した。
また、外膜の検討として、肺血管内皮を標的化可能な新規リガンドを探索した。本リガンド修飾リポソームに遺伝子を封入しても、初期の検討においては遺伝子発現がほとんど認められなかったが、細胞内動態(特にエンドソーム脱出)の改良により、in vivo静脈内投与によって効率的な遺伝子発現を示すナノ粒子を構築することに成功した。さらに、本粒子に対して、siRNAを封入することにより、肺血管内皮細胞における効率的な血管投与型遺伝子ノックダウンシステムを構築することに成功した。さらに、新たに脳への標的化リガンドについても探索し、レプチン由来ペプチドが脳毛細血管内皮細胞標的化に有用である事を見出した。
細胞内動態の観点からは、リアルタイムイメージングシステムにより、ナノ粒子の細胞質輸送過程を定量的に評価する技術を確立した。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Leptin-derived peptide, a targeting ligand for mouse brain-derived endothelial cells via macropinocytosis.2010

    • Author(s)
      Tamaru M, Akita H, Fujiwara T, Kajimoto K, Harashima H
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 394(3) Pages: 311-317

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Particle Tracking of Intracellular Trafficking of Octaarginine-modified Liposomes : A Comparative Study With Adenovirus.2010

    • Author(s)
      Akita H, Enoto K, Masuda T, Tani T, Mizuguchi H, Harashima H
    • Journal Title

      Mol Ther

      Volume: 18(5) Pages: 955-964

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多機能性エンベロープ型ナノ構造体を用いた遺伝子・核酸の細胞内動態制御へのアプローチ2010

    • Author(s)
      秋田英万
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝子核酸医薬のin vivo適応型ナノキャリアーの実現に向けて2010

    • Author(s)
      秋田英万
    • Organizer
      第54回 日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京薬科大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic analysis and control of intracellular trafficking of gene-encapsulating nano-carrier based on a real-time imaging2010

    • Author(s)
      秋田英万
    • Organizer
      日本薬学会第131年会
    • Place of Presentation
      静岡(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Particle Tracking for Intracellular Trafficking of Octaarginine-Modified Liposome : Comparative Study with Adenovirus2010

    • Author(s)
      Akita H, Enoto K, Masuda T, Tani T, Mizuguchi H, Harashima H
    • Organizer
      The 13th Annual Meeting of the American Society of Gene and cell Therapy
    • Place of Presentation
      Wachington DC(USA)
    • Year and Date
      2010-05-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 肺送達のためのベクター、導入剤及び使用2011

    • Inventor(s)
      秋田英万、楠本憲司、原島秀吉、畠山浩人、石塚太一
    • Industrial Property Rights Holder
      大鵬薬品工業株式会社
    • Industrial Property Number
      2011-055765
    • Filing Date
      2011-03-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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