| Project/Area Number |
22K15322
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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 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
小川 昂輝 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (00911132)
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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 |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | mRNA / ポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA） / 脂質ナノ粒子 / PLGA |
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| Outline of Research at the Start |
mRNAを医薬品として応用するための研究が進んでいるものの、mRNAによるタンパク質の発現誘導は一時的であるため、ワクチン以外への応用は十分には進んでいない。中枢神経疾患などの慢性疾患に応用するためには、mRNA医薬の作用期間を持続化する技術が必要である。本研究では、PLGA粒子からmRNA医薬を持続的に放出する製剤を開発し、脳における有効性を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
mRNA医薬における課題の一つに、作用期間が短いことがあげられる。本研究の目的は、ドラッグデリバリーシステム（DDS）および製剤技術を用いて、mRNAの機能を持続化するシステムを構築することである。1年目では、徐放性基材であるポリ乳酸・グリコール酸共重合体（PLGA）内にmRNA封入脂質ナノ粒子（mRNA-LNP）を搭載する方法を探索した。mRNA-LNPは、ワクチンに用いられる脂質およびマイクロ流路デバイスを用いることで再現よく調製できることを確認している。水溶液中に分散したmRNA-LNPと、有機溶媒中に溶解したPLGAを適切な条件で混合し、ナノ析出させることで、mRNA-LNPがPLGA内部に封入された粒子を作製することに成功した。次に、得られた粒子の形態を電子顕微鏡で観察したところ、およそ300 nmの球形粒子であり、mRNA-LNPはPLGA内にその構造を保ったまま封入されていた。さらに、作製した製剤を培養細胞に添加したところ、mRNA由来のタンパク質発現がみられたことから、mRNA-LNPはその機能を保ったままPLGA粒子内に封入されている可能性が示された。しかし、開発途中において、mRNA-LNPのPLGA粒子への搭載効率（mRNA回収効率）が30%と低いことが課題として挙がった。そこで、mRNA-LNPの構成脂質を最適化し、表面電荷を弱カチオン性にすることで、PLGA粒子への搭載効率を約70%まで向上させることに成功した。現在新たに作製した製剤を、機能性と安全性の両面から評価している。今後は、動物を用いた評価に進み、脳におけるモデルタンパク質（ルシフェラーゼ）の発現を経時的に観察する予定である。
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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
調製条件の探索を行うことで、mRNA-LNPを失活させることなく効率的にPLGA粒子内に封入する条件を見出すことができた。そのため、当初の計画通りに進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した製剤を、機能性と安全性の両面から評価するとともに、動物を用いた評価に進み、脳におけるモデルタンパク質（ルシフェラーゼ）の発現を経時的に観察する予定である。
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