2020 Fiscal Year Annual Research Report

Design of thermosensitive dendrimers with both LCST/UCST functions

Research Project

Project/Area Number	17K06004
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	児島千恵大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50405346)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	高分子材料 / デンドリマー / 刺激応答材料 / 温度 / pH / T細胞 / ドラッグデリバリー
Outline of Annual Research Achievements	温度応答性ポリマーはLCST型（加温によって白濁する）とUCST型(加温によって溶解する)に大別され、インテリジェントマテリアルとして様々な分野で利用されている。本研究では、機能性ナノ粒子として有用なデンドリマーにUCST型・LCST型の温度応答性を付与し、インテリジェントマテリアルの創製を目指した。前年度までの成果として、1)フェニルアラニン(Phe)をもつカルボキシ末端ポリアミドアミン(PAMAM)デンドリマーは酸性pHでUCST型の温度応答性を示すこと、2)Pheをもつスルホン酸末端PAMAMデンドリマーを合成し、これがLCST型とUCST型の性質をpHによってスイッチングできるユニークな性質を示すことを明らかにした。様々な構造のデンドリマーを合成して、温度・ｐH応答性を比較し、末端のアニオン部位とデンドリマーコアの双性イオン構造が重要であること、デンドリマー内部の三級アミノ基の構造やPhe残基が温度応答性のpHスイッチングに有用であることを示した。本年度は、このユニークなpHおよび温度応答性を示すデンドリマーの応用例について検討し、ドラッグデリバリー分野における免疫細胞への取り込み挙動を明らかにした。Pheをもつカルボキシ末端デンドリマーを皮内投与すると、リンパ節に集積し、長期間リンパ節に滞留することがわかった。さらに、リンパ節内の細胞を採取して、各種免疫細胞との相互作用について調べたところ、Ｔ細胞を含む様々な細胞に取り込まれることがわかった。Ｔ細胞は免疫療法におけるキーとなる免疫細胞であるが、デリバリーが難しい細胞である。本研究で作製したデンドリマーはＴ細胞へのデリバリーに利用できる有用なナノ粒子であることが明らかになった。そして、上記の成果を論文発表するとともに、T細胞のサブタイプへの取り込み能や生理活性物質のデリバリー能についても検討を行った。