2016 Fiscal Year Research-status Report
DDSを応用した脳組織へのmRNA導入と脳神経保護・機能改善治療への展開
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16K15642
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
位高 啓史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任准教授 (60292926)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脳虚血 / mRNA / 神経保護 / DDS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度であるH28年度は、脳梗塞疾患モデル動物作成・組織学的評価に関わる実験系の確立、mRNA投与に用いるキャリア構造の決定、mRNA投与後の治療効果に関わる組織学的評価を行った。
1．脳梗塞疾患モデル動物実験系の確立：脳梗塞疾患モデルとしてラット前脳虚血モデルを用い、作成技術を確立した。梗塞作成後2週までの各時間経過後の脳切片を作成した。免疫組織学的評価で、海馬CA1領域の神経細胞死を確認し、その自然経過についてのデータを得た。
2．mRNA投与に用いるキャリア：レポーター遺伝子発現mRNAを用いて、mRNAキャリア脳室内投与後のタンパク発現を経時的に評価した。ポリエチレングリコール（PEG）鎖長、ポリカチオン分子構造をそれぞれ変化させた各種ブロック共重合体を合成し、これらを用いたmRNA投与後の脳内でのタンパク発現を定量的に評価した。その結果、最も高い発現が得られるポリマー構造（PEG-PAspDET）を決定した。
3．mRNA投与後の治療効果に関わる組織学的評価：BDNFを発現するmRNAをBDNF cDNAテンプレートからin vitro転写にて作成した。mRNA投与後のBDNF発現を、培養細胞、動物脳室内投与それぞれにおいてELISAで確認した。続いて、1．にて作成した脳梗塞疾患モデル動物（ラット）に対して、BDNF mRNAを2．で決定したキャリア・投与条件を用いて脳室内投与し、神経細胞死を抑制する神経保護効果を組織学的に評価した。無治療群と比べ有意な生存細胞数の増加が確認され、特に梗塞後1,2日後にmRNA投与した群で高い神経保護効果が観察された。
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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
実験系を確立し、疾患モデル動物に対する治療実験は順調に進んでいる。動物行動評価による神経機能改善についても、H28中に既に予備的な検討を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のように、BDNF mRNAによる神経保護効果を、組織学的評価および動物行動評価により実証し、本治療戦略のPOCを確立する。成果は論文発表を計画する。
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| Causes of Carryover |
実験系の確立において、動物や試薬使用量は当初見込みより少量で賄うことができ、またmRNA脳室内投与に関わる実験器具等は最大限既存設備を使用するよう節約に務めたためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度は脳梗塞疾患モデル動物に対する治療実験を本格化し、さらに動物行動評価を実施する計画があるため、平成29年度により多額の予算を配分した。
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