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Gastrointestinal absorption of bioactive peptides by natural PIECE conjugation method

Research Project

Project/Area Number 22K19157
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionFukui Prefectural University

Principal Investigator

Hamano Yoshimitsu  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (50372834)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂江 広基  金沢大学, 物質化学系, 助教 (00779895)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsインスリン / バイオ医薬品 / 経口投与 / ポリリジン / 細胞膜透過性ペプチド / ペプチド
Outline of Research at the Start

中分子・高分子医薬品の多くは、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与など注射剤として用いられる。頻繁な注射は患者にとって大きな負担であり、これら医薬品の経口投与による消化管吸収や鼻腔・肺での経粘膜吸収による非注射剤化は重要な研究課題である。そこで本研究では、微生物由来のポリカチオンイソペプチド(PIECE)とアニオンポリマー(AP)を用いて調製したインスリンの抱合体が消化管吸収されるか実証するとともに、本抱合法が他の生理活性ペプチドにも適用できるか検証する。

Outline of Final Research Achievements

Next-generation peptide drugs are attracting attention because they are highly specific to target molecules and can be synthesized relatively inexpensively. However, because they are degraded by proteolytic enzymes, their administration is generally by intravenous or subcutaneous injection. If an effective oral administration method of peptide drugs becomes available, it will improve the quality of life (QOL) of patients. In this study, we used ε-poly-L-α-lysine (ε-PαL), which exhibits high cell membrane permeability function and polyanionic compounds were used to prepare a polyionic complex of human insulin (HI) (HI/PPP-complex). Interestingly, when HI/PPP-complex was orally administered to mice, it showed excellent hypoglycemic activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペプチド医薬の有効な経口投与が可能になれば、患者の生活の質(QOL)を改善することができる。ペプチド医薬の消化管吸収を達成するには、胃内部の酸性条件下で非水溶性を示し、腸管内の中性または弱アルカリ性条件下で溶解する製剤が望ましい。本研究では、腸管吸収促進剤として微生物由来の細胞膜透過性ポリカチオン性イソペプチド(PIECE)であるε-PαLを用いて、ペプチド医薬の経口投与を可能にするpH応答溶解性ポリイオンコンプレックスを開発した。本法は既に食品添加物として利用されている物質のみを使用した混合製剤であるため、安全性試験を大幅に回避できる新しいペプチド医薬の経口投与技術として期待できる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

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

  • [Journal Article] Phase transfer mechanisms of fluorophore-labeled cell-penetrating peptide ε-poly-l-α-lysine at liquid|liquid interfaces2023

    • Author(s)
      Sakae Hiroki、Takeuchi Yamato、Maruyama Chitose、Hamano Yoshimitsu、Nagatani Hirohisa
    • Journal Title

      Electrochimica Acta

      Volume: 462 Pages: 142769-142769

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2023.142769

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PIECEを利用した タンパク質/ペプチド医薬の経口投与ドラッグデリバリー2023

    • Author(s)
      鈴木海渡, 伊藤崇志, 片野肇, 長谷部文人, 丸山千登勢, 濱野吉十
    • Organizer
      2023年度日本農芸化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] PIECEを利用した タンパク質/ペプチド医薬の経口投与ドラッグデリバリー2023

    • Author(s)
      鈴木海渡、伊藤崇志、片野肇、長谷部文人、丸山千登勢、濱野吉十
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞膜透過性ポリカチオンイソペプチドを含む経口医薬組成物、ポリイオンコンプレックス複合体、その製造方法及び経口インスリン製剤2024

    • Inventor(s)
      濱野吉十
    • Industrial Property Rights Holder
      福井県立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞膜透過性ポリカチオンイソペプチドを含む経口医薬組成物、ポリイオンコンプレックス複合体、その製造方法及び経口インスリン製剤2023

    • Inventor(s)
      濱野吉十
    • Industrial Property Rights Holder
      福井県立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-025687
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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