Construction of a novel drug delivery system across the human nasal mucosa

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K20267
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 矢島 諒人 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (90722455)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: タイト結合分子バインダー / C-CPE / microRNA / インスリン / ヒト鼻粘膜上皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

タイト結合分子バインダーC-CPEおよびmicroRNA(activator, inhibitor)による安全で調節可能なヒト鼻粘膜を介した新規drug delivery system(DDS)を確立する。
タイト結合分子claudinに特異的に結合可能なC-CPEを用いて正常ヒト鼻粘膜上皮細胞(NNEC)のバリア機能の変化を細胞毒性とともに詳細に解析、タイト結合分子や様々なシグナル伝達への影響を検討し、その作用機序を解析する。C-CPE 194、C-CPE m19 の細胞毒性のない用量の処置でバリア機能の明らかな低下を認めた。C-CPE処置によりMEK inhibitorのU0126で阻害可能な明らかなERK1/2のリン酸化の亢進を認めた。経鼻インスリンによるアルツハイマー病の治療が注目されており、HNECにC-CPE処置を行ったところインスリン透過性は明らかな亢進を認めた。
次にHNECのバリア機能や自然免疫に密接に関与するTLR3のリガンドpoly(I:C)で処置し、microRNA arrayでmicroRNAの発現変化を調べた。2倍以上の変化を認めたmicroRNAの上皮バリアへの影響を調べたところ、miR-146a mimicのタイト結合分子claudin-1、occludin、JAM-Aの発現の誘導、バリア機能の上昇を確認した。poly(I:C)によるmiR-146aのアップレギュレーションはPI3K、JNK、NF-κBの異なる経路を介し調節された。miR-146a mimicはTRAF6を標的としてpoly(I:C)によるclaudin-1、JAM-AのダウンレギュレーションとIL-8、TNF-αの分泌を防止した。
C-CPE、miRNA-146aはヒト鼻粘膜上皮のバリア機能と密接に関連し、これを介した安全で調節可能な新規DDSの開発において有用と考えられた。