2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-functional protein based nanoparticles for anti-tumor drug delivery
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16F16357
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| Research Institution | Kawasaki Institute of Industrial Promotion Innovation Center of NanoMedicine |
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Principal Investigator |
片岡 一則 公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター), ナノ医療イノベーションセンター, センター長 (00130245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
XIE JINBING 公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター), ナノ医療イノベーションセンター, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-10-07 – 2019-03-31
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| Keywords | ブロック共重合体 / ナノキャリア / 抗体 / タンパク質 / 難治性疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、高分子と抗体との複合体(複合体型ナノキャリア)からなるナノ粒子をドラッグデリバリーシステム(DDS)として、薬剤を標的とする疾患部位にのみ送り届ける技術が注目を集めている。一方で、生体内で安定に薬剤を保持するための、高分子合成およびタンパク質の選択、さらには標的細胞への取り込み向上を志向したリガンドの構造最適化について未だ十分とは言えない。そこで本研究では、脳腫瘍などの難治性がん治療を標的とする抗体複合体型ナノキャリアを構築するために、まず最適な高分子を合目的的に合成し、ナノキャリア表層に担持するリガンドの結合様式や密度効果の最適化を行う。さらには、機能の異なる複数のリガンドを搭載させることで、デリバリーに必要と考えられる機能を最大限に発揮する超高機能化キャリアの開発を目的とし、難治性疾患治療に向けたDDS開発に新しい知見を与えることを目的とする。
当該年度は、前年度までに確立した抗体を封入した直径40 nmのナノキャリアの機能評価を実施した。まずin vitroにおいて、申請者の所属するグループで開発したトランスウェルを用いたシステムを用いて評価したところ、リガンドの有無によって細部への取り込み量が優位に異なることから、ナノキャリア表層のリガンドが機能していることを確認した。また試験官レベルでの安定性を評価したところ、疾患部位を模倣した環境下において、抗体を放出することが明らかになった。そこで、次年度に計画していたマウスを用いた体内分布ついて評価したところ、高い血中安定性及び標的とする脳への高い集積を確認した。この結果は、疾患モデル動物を用いた検討を行う上で重要な情報であり、次年度の研究を速やかに検討できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
H29年度は、特にナノキャリアの機能評価に注力して研究を実施した。その結果、上記に記載したようにin vitroにおいてナノキャリア表層のリガンド効果による細胞への有意な取り込みを確認し、還元環境において抗体を放出することに成功した。さらに以下に示す、次年度以降に計画していた実験を実施し、有用な情報を得ることができたことより、当初の計画以上に進展しているといえる。
・マウスを用いた体内動態評価を行い、高い血中安定性を示すことを確認
・標的とする脳への高い集積、細胞への取り込みに成功
上記の結果は、次年度以降に予定している疾患モデル動物を用いた評価を行う上で大変有用な情報であり、今後の研究を迅速に遂行できると期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度までに、抗体を封入したナノキャリアが高い血中循環性および脳集積性を有していることが明らかになった。
そこでH30年度(最終年度)は、実際の疾患モデル動物を用いて、in vivoにおける抗体の機能評価や治療実験を実施する。抗体の機能が低い場合は、H28年度に実施した抗体の修飾方法から再検討しすることで改善を試みる。
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