植物由来ナノ粒子を用いた神経炎症に対する新規治療薬の開発
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22K15304
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
石田 智滉 高知大学, 医学部附属病院, 薬剤師 (90792010)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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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 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | nanoparticle / 機能性食品 / BV2細胞 / Exosome / Atractylodes lancea / Allium tuberosum / 神経炎症 / 薬用植物 / エクソソーム様ナノ粒子 / 薬物送達 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では先ず、薬用植物及び食品（果実や野菜）の中からExosome like nano-particles(ELNs)を抽出してライブラリーを作成する。次に、ライブラリーのELNsについて、in vitroでの抗炎症活性及び、マウスを用いた薬物動態試験での脳内移行性を指標にしてスクリーニングを行う。最終的に、スクリーニングで見いだされたELNsについて、神経炎症モデルマウスに対する有効性の評価を行い、神経炎症治療に応用できるELNsを見いだすことを目的とする。ELNsは薬理活性だけでなく、薬物送達の担体としても応用可能であり、本研究は中枢神経疾患に対する創薬を発展させると期待している。
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経炎症は外科的侵襲や微生物への感染などが起因となり生じることが知られており、せん妄など一過性の認知機能障害やアルツハイマー病、うつ病、パーキンソン病などの慢性疾患に発展する。しかし、神経炎症を改善する治療方法は存在せず、開発が求められている。最近の研究で植物由来Exosome like nano-particle（以下ELNs）が、異種間の細胞コミュニケーションに関与し、細胞に対して薬理作用を発揮することが報告されている。ELNsの中には脳内に移行するものが存在することが知られており、神経炎症の治療に応用できる可能性がある。
そこで本研究では、神経炎症治療に応用できるELNsを見いだすことを目的として検討を実施している。本研究では先ず、薬用植物及び食品（果実や野菜）の中からELNsを抽出し、50種類のELNsライブラリーを作成した。
次に、当該ライブラリーのELNsについて、lipopolysaccharideで刺激したマウスミクログリア由来BV2細胞に対する神経炎症抑制作用を指標にしてスクリーニングを行った。その結果、Atractylodes lanceaの根茎（蒼朮）及びAllium tuberosum（ニラ）の地上部由来のELNsの作用により、LPS刺激BV2細胞の炎症性サイトカイン産生量が有意に低下することが分かった。また、蛍光色素（PKH26）で染色したELNsをBV-2細胞に反応させ、共焦点顕微鏡で観察したところ、蛍光シグナルが観察され、ELNsがBV-2細胞内に取り込まれたことが示唆された。
これらの成果については、2022年度の第61回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会、日本薬学会第143年会で発表しており、学術論文としても現在投稿中である（Journal of Pharmacy and Pharmacology）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度の成果として、50種類のELNsライブラリーを作成し、その中からAtractylodes lanceaの根茎（蒼朮）及びAllium tuberosum（ニラ）の地上部由来のELNsがBV-2細胞内に取り込まれ、LPS刺激時の炎症性サイトカイン産生量を低下させることを見いだした。申請時の計画では、2022-2023年度の２年間で薬用植物、食品（果実や野菜）からELNsを抽出してELNのライブラリーを作成し、その後、マウスミクログリア由来BV-2細胞を用いて、細胞内に到達し、抗炎症作用を発揮するELNsのスクリーニングを行う計画になっていた。そのため、概ね期待していた目標が達成できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は当初の実験計画に従い、BV-2細胞を用いたスクリーニングにおいて選抜されたAtractylodes lanceaの根茎（蒼朮）及びAllium tuberosum（ニラ）の地上部由来のELNsの体内動態の評価を行う。ELNｓを蛍光色素（PKH26）で染色し、マウス（ICR）に経口及び尾静脈投与し、その後、経時的にin vivo imaging system(IVIS)でELNsの動態を観察することで、ELNsの脳内及び全身への移行性を確認する。ELNsの中には、経口から投与した場合でも脳内に移行するものが報告されており、本研究を実臨床で使用する際の応用性を考慮して経口及び尾静脈投与の両方で検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
