2015 Fiscal Year Research-status Report
腫瘍微小環境応答性ペプチド搭載核酸キャリアーの開発と肝転移がん治療への展開
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15K07907
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
濱 進 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (60438041)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ドラッグデリバリー / がん微小環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、腫瘍微小環境を利用して、肝転移がんに対する革新的な治療法を開発するために、高い血管・組織透過性を示すだけでなく、腫瘍環境に鋭敏に応答し、がん細胞内へ効率的に核酸医薬を送達し最大限の機能を発揮する核酸キャリアーを開発することを目的としている。開発するキャリアーは、高い血管・組織透過性と腫瘍低pHに応答した細胞内取り込み促進効果を併せ持つペプチド（CTR-SAPSP）とキャリアーからの核酸医薬の放出を促進可能なペプチド（SAPSPおよびSAMP）を搭載したリポソーム型キャリアーであり、腫瘍微小環境を抑制可能な機能性核酸を内封することで、転移がんの細胞内にfree型の核酸を送達可能なだけでなく、高い抗腫瘍効果も期待できると考えられる。
平成27年度は、組織透過性と腫瘍環境応答性を示すリポソーム型キャリアーを開発するために、腫瘍低pH応答性ペプチドSAPSPのC末端に組織透過性配列を連結されたCTR-SAPSPを修飾させたリポソーム（CTR-SAPSP-lipo）を調製した。CTR-SAPSP-lipoは、表面電荷が変化することで、腫瘍低pH環境下の細胞へ効率的に取り込まれることが示唆された。現在、in vitroおよびin vivoにおけるCTR-SAPSP-lipoの組織透過性を評価している。
また、標的のがん細胞質内で効率的に核酸を放出可能なキャリアーを開発するために、pHに応答して電荷が反転するペプチドSAPSPとsmall interfering RNA (siRNA)との凝縮体（SAPSPコア）を調製し、リポソーム型キャリアーに内封した。SAPSPコアは細胞質において、速やかにsiRNAを放出することで高い遺伝子発現抑制効果を示した。今後、CTR-SAPSP-lipo内にSAPSPコアを内封した核酸キャリアーを構築し、抗腫瘍効果を検討する予定である。
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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
本研究課題は、研究期間の3年間で、組織透過性かつ腫瘍環境応答性に優れた核酸キャリアーを段階的に開発し、転移肝がんの新規治療法を開発することを目的としている。
平成27年度は、リポソーム型キャリアー表面に修飾する機能性デバイスの開発と内封する核酸コアの開発を中心に研究を進めた。腫瘍微弱低pH応答性ペプチドSAPSPのC末端に組織透過性配列を連結させたCTR-SAPSPを修飾したリポソームは、腫瘍微弱低pH下の細胞へ特異的に取り込まれるだけでなく、オリジナルSAPSPと同様に、細胞質へ効率的に送達されたことから、CTR-SAPSPはオリジナルSAPSPの機能を維持しつつ、高い組織透過性が期待できる機能性デバイスであると考えられる。現在、細胞塊スフェロイドや担がんマウスを用いて、その組織透過性を評価中である。
また、キャリアーに内封する核酸コアを開発するために、凝縮剤として微弱低pH応答性ペプチドSAPSPを用いて、siRNAの凝縮体を構築した（SAPSPコア）。SAPSPコアは、従来の凝縮剤を用いて構築した核酸コアに比べて、細胞質pHに応答してfree型のsiRNAを速やかに放出可能なだけでなく、高い遺伝子発現抑制効果も認められた。当初の計画通り、表面修飾デバイスと核酸コアの開発を別々に実施することで、核酸キャリアーの基盤構造を決定することができたことから、研究はおおむね順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の研究において、転移肝がん治療のための核酸キャリアーの基盤構造を見出したが、本キャリアーの重要な機能である血管・組織透過能に関して、十分な評価を実施していない。そのため本研究課題を推進するためには、血管・組織透過能を担うCTR-SAPSPの機能性をin vitroおよびin vivoで詳細に評価する必要がある。そこで、CTR-SAPSP-lipoの血管透過性に関しては、CultureCoat In Vitro Vascular Permeability Assay kit (TREVIGEN社)を用いて、迅速にin vitro評価を行う計画である。組織透過性に関しては、担癌マウスへ蛍光標識CTR-SAPSP-lipoを静脈内投与し、腫瘍内における拡散度合を共焦点レーザー顕微鏡観察によって評価する計画である。本評価系において、CTR-SAPSP-lipoがポリエチレングリコール修飾リポソームに比べて、高い血管透過性および組織透過性が確認された後、CTR-SAPSP-lipo内にSAPSPコアを封入することで構築する核酸キャリアーの機能性を評価する予定である。
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Research Products
(6 results)
