遺伝子およびペプチド性医薬の細胞特異的送達担体の設計

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044128
• Research Institution: TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 赤池 敏宏 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (30101207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BENEDICT Ste Department of Microbiology, University of, Associate ; KIM Sung Wan Center for Controlled Chemical Delivery, Director a ; 丸山 厚 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (40190566)
• Keywords: ポリリジン / 多糖 / ナノパーティクル / 遺伝子治療 / アンチセンス / 血管内皮細胞 / 平滑筋細胞 / 低密度リポタンパク

Research Abstract

1)Terplex DNA キャリヤ-システムの設計
低密度リポプロテイン(LDL)は、様々な細胞にLDL受容体を介して取り込まれる。このLDL取り込み機能を利用した遺伝子送達体として、疎水性基を導入したポリリジンを利用し、DNAとの3成分系複合体を形成させた。この複合体の構造を解析した結果、DNAの凝縮を伴った数百ナノメーターの可溶性集合体であることがわかった。この複合体によりmybアンチセンスオリゴヌクレオチドの血管平滑筋細胞に対する増殖抑制効果を高められることが見いだされるが、とりわけ複合体組成がその活性に影響することがわかった。
2)ポリリジン/多糖グラフト共重合体の遺伝子送達担体としての機能評価
すでに、親水鎖としてPLL-g-多糖共重合体を合成し、DNAとの複合体形成能を評価した。多糖のグラフト化によりDNAと可溶性の複合体を形成し、さらにグラフト率により複合体の高次構造が幅広く制御できることが見いだされた。特に、グラフト率が低い共重合体は、DNAの凝縮化を誘起しつつも、100nm以下の微粒子として安定に水中に分散することがわかった。糖鎖としてヒアルロン酸を導入したグラフト共重合体は、動物実験において肝類洞血管内皮細胞に高効率でDNAを送達し、細胞特異的な遺伝子発現を実現できることが見いだされた。一方、このようなグラフト共重合体とポリ乳酸とのイオン性相互作用を利用することにより、DNAを担持可能な生分解性ナノパーティクルが調製でき、DNA医薬の徐放・送達担体としての機能が期待された。

Research Products

• [Publications] A.Maruyama: "Design of multi-functional nanopritcles as a DNA carrier" Colloids and Surfaces,A. (in press).
• [Publications] J.-S.Kim: "A New Non-Viral DNA Delivery Vector:The Terplex System" J.Controlled Release. (in press).
• [Publications] J.-S.Kim: "Terplex DNA delivery system as a gene carrier,Parmaceutical Research" Pharmaceutical Research. 15. 117-122 (1998)
• [Publications] A.Maruyama: "A nanoparticle DNA carrier with poly(L-lysine)grafted polysaccharide copolymer and poly(D,L-lactic acid)" Bioconjugate Chem. 8. 735-742 (1997)
• [Publications] J.-S.Kim: "In vitro gene expression on smooth muscle cells using a terplex delivery system" J.Controlled Release. 47. 51-59 (1997)