2018 Fiscal Year Research-status Report
細胞内動態のリモート制御を特徴とする核酸送達戦略の疾患治療への応用
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17K08238
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
鵜川 真実 摂南大学, 薬学部, 助教 (50735511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐久間 信至 摂南大学, 薬学部, 教授 (80388644)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 核酸デリバリー / 膜透過ペプチド / プラスミドDNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去の研究で、特定の低分子薬剤を処置した細胞にプラスミドDNAをトランスフェクションした際に、遺伝子発現活性が上昇するという結果が得られている。一方、オリゴアルギニン固定化高分子は粘膜を介した低膜透過性分子のデリバリーを得意としている。そこで本研究では、オリゴアルギニン固定化高分子によるプラスミドDNAの細胞内取り込みの促進と、低分子薬剤を用いた細胞内での遺伝子発現促進を組み合わせ、効率的なプラスミドDNAの経粘膜デリバリーを達成し、疾患治療へ応用することを目標とした。
前年度までに、ドキソルビシンを併用することにより、がん細胞においてオリゴアルギニン固定化高分子によって導入した外来遺伝子の発現が向上したことが示された。本年度、そのメカニズム検討を行った結果、ドキソルビシン処理による遺伝子発現の向上が、細胞内取り込み機構の一種であるマクロピノサイトーシスを阻害すると起こらなくなることが明らかとなり、これについて第34回日本DDS学会学術集会で学会発表を行った。
また、腸粘膜モデルとして用いられるCaco-2細胞においてオリゴアルギニン固定化高分子によって導入したプラスミドDNAによる遺伝子発現が起こらないという問題があり、in vivoへの適用が難しかったため、その解決を試みた。その結果、プラスミドDNAよりも分子量の小さなタンパク質はCaco-2細胞に取り込まれることが明らかとなり、プラスミドDNAではCaco-2細胞への取り込みそのものが起きていないことが明らかとなった。本結果は、オリゴアルギニン固定化高分子はプラスミドDNAを正常粘膜に取り込ませず、がん細胞に選択的に取り込ませる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成30年度は、培養細胞を用いた薬剤のスクリーニングを行い、動物を用いた局所投与により、オリゴアルギニン固定化高分子によるプラスミドDNAの遺伝子発現を確認する予定であった。しかし、腸粘膜のモデルとして用いられるCaco-2細胞における遺伝子発現がin vivoで適用可能なレベルに達しなかったため、動物を用いた実験にまで至らなかった。
当初目的としていた粘膜上における遺伝子発現活性の変化を確認することは困難であることが示唆されたため、次年度はがん細胞を移植したマウスモデルにおいて、局所投与で活性を確認する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ターゲットをがんに絞り、動物において本研究のコンセプトが成立するかについて評価する。
研究のハイスループット化を図るために高活性型ルシフェラーゼであるNanoLucをレポータータンパク質として使用した定量的な評価系を構築する。本評価系を用い、動物において薬剤とプラスミドDNAの併用効果が得られるかについて検討を行う。
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| Causes of Carryover |
粘膜モデル細胞における遺伝子導入が難航し、予定していた動物実験が行えなかったため、2019年度に繰り越す金額が生じた。2019年度においては、より簡便かつ定量性の高い評価を可能とするため新たにプラスミドDNAを購入し、それらの発現量の定量に必要な試薬を購入する。また、担がん動物を作製するため、マウスおよびマウスに移植可能ながん細胞を購入する。
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