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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of the nanoDDS platform for the penetrarion or intracellular delivery: Develioment of the rapid ligand-identification system and in vivo control of intracellular trafficking

Research Project

Project/Area Number 17K19473
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

秋田 英万  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80344472)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Keywordsリガンド / 脂質
Outline of Annual Research Achievements

投与した薬物が機能するためには、その薬理作用部位に応じて、特定の組織の『実質細胞』まで薬を届けるためのドラッグデリバリーシステム(DDS)が必要となる。しかし、組織実質への輸送に関する成功例のほとんどのものは、肝臓や癌を標的としたものに限定されている。この理由として、これら臓器の血管が、ナノ粒子の実質への透過を考える上で有利な構造的特徴を有している点が挙げられる。一方で、正常組織における血管内皮細胞においては、互いに隣接する細胞が密着しており、ナノ粒子の実質組織への輸送は制限される。この血管内皮バリアを標的化する、さらには組織実質へ薬物を送達できる技術の開発は、DDS研究の長年にわたる究極的な目標となる。我々はこれまで、血管内皮細胞におけるナノ粒子の透過を促進するペプチドを報告している。本研究では、申請者が独自の細胞内環境応答性脂質様材料であるssPalmの分子改良をおこなうと共に、ナノ粒子の血管内皮標的化リガンドの迅速同定法の開発を進めた。
リガンドの迅速探索法の開発においては、血管内皮細胞に発現している膜蛋白質の細胞外ドメインをビーズに固定し、本ペプチドに結合しうるhuman domain antibodyをファージライブラリより探索する技術の開発をすすめた。
さらに、核酸をin vivoでデリバリーする上では、安全なssPalm分子の設計が重要な課題となる。潰瘍性大腸炎モデルに対して、病理症状を緩和する脂肪酸足場を探索した。さらに、自己崩壊を誘起できる新たな分子設計を施すことにより、静脈内投与に適した新規ssPalm分子の開発をおこなった。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] A hepatic pDNA delivery system based on an intracellular environment sensitive vitamin E-scaffold lipid-like material with the aid of an anti-inflammatory drug.2019

    • Author(s)
      Togashi R, Tanaka H, Nakamura S, Yokota H, Tange K, Nakai Y, Yoshioka H, Harashima H, Akita H.
    • Journal Title

      J Control Release.

      Volume: 279 Pages: 262-270

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2018.04.022.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The delivery of mRNA to colon inflammatory lesions by lipid-nano-particles containing environmentally-sensitive lipid-like materials with oleic acid scaffolds2018

    • Author(s)
      Tanaka H, Watanabe A, Konishi M, Nakai Y, Yoshioka H, Ohkawara T, Takeda H, Harashima H, Akita H.
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 4(12) Pages: e00959

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2018.e00959

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vivo Introduction of mRNA Encapsulated in Lipid Nanoparticles to Brain Neuronal Cells and Astrocytes via Intracerebroventricular Administration.2018

    • Author(s)
      Tanaka H, Nakatani T, Furihata T, Tange K, Nakai Y, Yoshioka H, Harashima H, Akita H.
    • Journal Title

      Mol Pharm.

      Volume: 15(5) Pages: 2060-2067

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.7b01084.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of RNA vaccine platform based on an intracellular environment-responsive lipid like material with vitamin E-scaffold2018

    • Author(s)
      Jessica Anndita、Naho Tateshita、Hiroki Tanaka、Naoya Miura, Yu Sakurai、Kota Tange 、Yuta Nakai、Hiroki Yoshioka、Hidetaka Akita
    • Organizer
      日本薬学会 第139年会
  • [Presentation] 凍結乾燥ワンポット法を用いたsiRNA搭載ナノ粒子の開発2018

    • Author(s)
      白根大貴、田中浩揮、櫻井遊、丹下耕太、中井悠太、吉岡宏樹、秋田英万
    • Organizer
      日本薬学会 第139年会
  • [Presentation] Cytoplasmic delivery of exogenous IVT-mRNA using self-degradable lipid-like material.2018

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka, Manami Konishi, Nae Takada, Tatsunari Takahashi, Yuta Nakai, Kota Tange, Hiroki Yoshioka, Shinya Tamagawa, Hidetaka Akita
    • Organizer
      第20回武田科学振興財団生命科学シンポジウム RNAネオバイオロジー
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intracellular environment-responsive material (ssPalm), as a technology for the DNA/RNA-based immune-engineering2018

    • Author(s)
      Hidetaka Akita
    • Organizer
      THE 12th SUGIYAMA LABORATORY (RIKEN) OPEN SYMPOSIUM
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of DNA/RNA vaccine platform based on the intracellular environment-responsive lipid-like material2018

    • Author(s)
      Hidetaka Akita
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] Development of mRNA nanocarriers based on environment- responsive materials for the application to cancer vaccines2018

    • Author(s)
      Naho Tateshita, Hidetaka Akita
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 細胞内環境応答性脂質様材料を基盤とするin vivoメッセンジャーRNA送達システムの開発2018

    • Author(s)
      小西真奈美、田中浩揮、高橋達也、高田奈依、中井悠太、丹下耕太、吉岡宏樹、玉川晋也、秋田英万
    • Organizer
      第12回 次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • [Presentation] Development of self-hydrolyzable lipid-like material equipped with environment sensing motifs2018

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka, Manami Konishi, Nae Takata, Tatunari, Takahashi, Yuta Nakai, Hiroki Yoshioka, Hidetaka Akita
    • Organizer
      18th Symposium for Gene, Design and Delivery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内環境応答性材料ssPalmを基盤とした遺伝子・核酸デリバリーとイムノエンジニアリングへの応用2018

    • Author(s)
      秋田英万
    • Organizer
      第27回 日本癌転移学会
    • Invited
  • [Presentation] 還元環境依存的な粒子内分解機構を搭載した自己崩壊型RNA送達システムの開発2018

    • Author(s)
      高田奈依、田中浩揮、高橋達成、小西真奈美、中井悠太、丹下耕太、吉岡宏樹、玉川晋也、秋田英万
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第4回年会
  • [Presentation] 凍結乾燥ワンポット法によるsiRNA 搭載型中性脂質ナノ粒子の開発と機能評価2018

    • Author(s)
      白根 大貴, 田中 浩揮, 丹下 耕太, 中井 悠太, 吉岡 宏樹, 秋田英万
    • Organizer
      第34回日本DDS学会学術集会
  • [Book] ドラッグキャリア設計入門~DDSからナノマシンまで~2018

    • Author(s)
      秋田 英万
    • Total Pages
      21
    • Publisher
      丸善出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞内動態を改善した新規カチオン性脂質2018

    • Inventor(s)
      秋田英万、田中浩揮、高田奈依、高橋達也、小西真奈美
    • Industrial Property Rights Holder
      秋田英万、田中浩揮、高田奈依、高橋達也、小西真奈美
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2019/012302
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-12-27  

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