| Project/Area Number |
22K09328
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
山田 一成 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任助教 (90422724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野澤 聡 岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (20771679)
秋山 治彦 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60402830)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | コンドロイチン硫酸E / 骨粗鬆症 / drug delivery system / 骨粗鬆症治療 / 高硫酸化糖鎖 |
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| Outline of Research at the Start |
高硫酸化バリアントであるコンドロイチン硫酸Eは骨形成促進と骨吸収抑制の両方に働くことが知られている。またヘパリンは多くの成長因子と結合する性質を持つ。これらの骨粗鬆症治療への応用が期待される。多硫酸化糖鎖を骨特異的に運搬し、骨粗鬆症を改善できないかを検討する。ペプチドはハイドロキシアパタイトに特異的に結合する性質を持つため、骨へのキャリアとして応用が可能である。本研究では、このスキームを用い、コンドロイチン硫酸や低分子へのペプチド修飾を行い、この分子を骨特異的に運搬することで骨粗鬆を改善できないか検討し、ペプチド修飾高硫酸化糖鎖の骨drug delivery systemの開発を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
高硫酸化糖鎖であるヘパリンは多くの成長因子と結合し、またコンドロイチン硫酸Eは骨形成促進作用と骨吸収抑制作用の両方の作用をもつ。本研究ではヘパリンやコンドロイチン硫酸Eに骨へのキャリアを化学的修飾することで、全身の骨表面までこれらの高硫酸化糖鎖を運搬し骨代謝を改善させ、骨粗鬆症を改善できないかを検討することを目的としている。本研究では骨へのDrug delivery systemのうち、アスパラギン酸およびグルタミン酸がタンデムに８残基連続したもの（Asp8）、（Glu8）がハイドロキシアパタイト（HA)に特異的に結合することに着目した。２０２２年度は低分子ヘパリンにアスパラギン酸ペプチドおよびグルタミン酸ペプチドを修飾することに成功した。さらにアスパラギン酸修飾（Asp8）低分子ヘパリンにFITC修飾させてマウスに皮下し、骨特異的にアスパラギン酸修飾低分子ヘパリンが運搬されたことを、マウスの非脱灰標本で確認した。コンドロイチン硫酸Eについても同様の手法を用いてアスパラギン酸をコンドロイチン硫酸Eにペプチド修飾させ、Asp8コンドロイチン硫酸を作成し、さらにFITC標識したものをマウスの皮下投与し、非脱灰標本でコンドロイチン硫酸Eが骨表面に運搬されていることを確認した。現在、コンドロイチン硫酸Eについては外部製薬業者に委託して、より精製度の高いAsp8コンドロイチン硫酸Eを作成している段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コンドロイチン硫酸へのペプチドの結合については当初、当該研究室で行う予定をしていたが、今後in vivo およびin vitroの研究をすすめていく上で、より精度の高いものを作成する必要があると判断に至った。そのため、すでに当研究室で確立しているペプチド修飾の手法をに加え、外部製薬業者委託することでより、純度の高いペプチド修飾コンドロイチン硫酸Eを作成する方針に変更したため、Asp8コンドロイチン硫酸を用いたその後の研究が予定よりやや遅れているとの判断に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
外部委託して作成した骨指向性Asp8コンドロイチン硫酸Eを標識してマウスに全身投与し骨への特異的な運搬状況を確認する。その後は当初の計画に従い、in vitroでペプチド修飾コンドロイチン硫酸Eの骨代謝への影響を破骨細胞株や骨芽細胞株を用いた実験系で確認した後、骨粗鬆症モデルマウスへの全身投与実験に移行する予定。
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