2002 Fiscal Year Annual Research Report

新しいpH応答型ブロック共重合体ミセルの開発とそのガン標的治療への展開

Research Project

Project/Area Number	12558102
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	原田敦史東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50302774)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福島重人日本化薬株式会社, 医薬品事業部, 主任研究員片岡一則東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)
Keywords	高分子ミセル / pH応答性 / ブロック共重合体 / ヒドラジド基 / アドリアマイシン / 標的指向性 / ポリエチレングリコール / アゾメチン結合
Research Abstract	本研究においては、細胞内に取り込まれた際の局所pH変化に呼応して、内包された制ガン剤を効率よく放出する細胞内ミクロ環境応答型高分子ミセルを構築し、効率良くガン標的治療を達成するシステムを開発することを目的としている。具体的には、ブロック共重合体の一方の連鎖の側鎖にヒドラジド基を導入し、そのヒドラジド基を介して制ガン剤であるアドリアマイシン(ADR)を結合させる。ヒドラジド基とADRの間の結合はアゾメチン結合となるためpH変化によって結合している薬物の比率が変化する。すなわち、血流中のpHにおいては安定に結合している薬物が、細胞内リソゾームに取り込まれることに伴うpH低下によって解離し、ミセルから効率よく放出されるシステムの構築が可能である。昨年度までにポリエチレングリコールとポリアスパラギン酸のブロック共重合体(PEG-P(Asp))のP(Asp)側鎖のカルボキシル基にヒドラジド基を導入する合成法を確立し、ADRをブロック共重合体側鎖へアゾメチン結合を介して導入可能であることを確認してきた。本年度は、昨年度までに得られたADR導入ブロック共重合体から形成される高分子ミセルの有用性を培養細胞系での実験で評価した。培養細胞としてLLC細胞を用い、IC50値の接触時間依存性を評価した結果、いずれの接触時間においてもフリーADRの方が低いIC50値を示したが、時間経過に伴い、その差が小さくなることが確認された。さらに、細胞への取り込み及び細胞内でのADRの放出挙動を共焦点レーザー顕微鏡により評価した。その結果、一定時間接触後、細胞をバッファーで洗浄した際には、検出できるADRは存在しなかったが、時間経過に伴い、細胞内に蛍光分子の局在が認められた。これは、高分子ミセルへ内包されることにより消光していたADRが細胞内エンドソームに存在することにより周囲の環境変化(pH低下)によりADRとブロック共重合体間のアゾメチン結合が解離し、ADRがミセルから放出されたために蛍光を発していることを示すものであり、本研究の目的である細胞内ミクロ環境応答型高分子ミセルが調製されたことが実証された。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] G.-D.Zhang, N.Nishiyama, A.Harada, D.-L.Jiang, T.Aida, K.Kataoka: "pH-sensitive assembly of light-harvesting dendrimer zinc porphyrin bearing periphery groups of primary amine with poly(ethylene glycol)-b-poly(aspartic acid) in aqueous solution"Macromolecules. (in press).
[Publications] K.Itaka, K.Yamauchi, A.Harada, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka: "Polyion complex micelles from plasmid DNA and poly(ethylene glycol)-poly(L-lysine) block copolymer as serum-tolerable polyplex system : Physicochemical properties of micelles relevant to gene transfection efficiency"Biomaterials. (in press).
[Publications] Y.Yamamoto, K.Yasuigi, A.Harada, Y.Nagasaki, K.Kataoka: "Temperature-related change in the properties relevant to drug delivery of poly(ethylene glycol)-poly(D,L-lactide) block copolymer micelles in aqueous milieu"Journal of Controlled Release. 82(2-3). 359-371 (2002)
[Publications] K.Itaka, A.Harada, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka: "Evaluation by fluorescence resonance energy transfer of the stability on nonviral gene delivery vectors under physiological conditions"Biomacromolecules. 3(4). 841-845 (2002)
[Publications] 原田敦史, 片岡一則: "図解ナノテク活用技術のすべて(『高分子ナノミセルによる DDS』)"株式会社工業調査会. 2 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

新しいpH応答型ブロック共重合体ミセルの開発とそのガン標的治療への展開

Principal Investigator

原田 敦史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50302774)

Research Products

[Publications] G.-D.Zhang, N.Nishiyama, A.Harada, D.-L.Jiang, T.Aida, K.Kataoka: "pH-sensitive assembly of light-harvesting dendrimer zinc porphyrin bearing periphery groups of primary amine with poly(ethylene glycol)-b-poly(aspartic acid) in aqueous solution"Macromolecules. (in press).

[Publications] Y.Yamamoto, K.Yasuigi, A.Harada, Y.Nagasaki, K.Kataoka: "Temperature-related change in the properties relevant to drug delivery of poly(ethylene glycol)-poly(D,L-lactide) block copolymer micelles in aqueous milieu"Journal of Controlled Release. 82(2-3). 359-371 (2002)

[Publications] K.Itaka, A.Harada, K.Nakamura, H.Kawaguchi, K.Kataoka: "Evaluation by fluorescence resonance energy transfer of the stability on nonviral gene delivery vectors under physiological conditions"Biomacromolecules. 3(4). 841-845 (2002)

[Publications] 原田敦史, 片岡一則: "図解ナノテク活用技術のすべて(『高分子ナノミセルによる DDS』)"株式会社 工業調査会. 2 (2002)

原田敦史東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50302774)

[Publications] 原田敦史, 片岡一則: "図解ナノテク活用技術のすべて(『高分子ナノミセルによる DDS』)"株式会社工業調査会. 2 (2002)