2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control of pharmacokinetic behaviors of self-assembly-based hollow nanocapsules by tuning of the physical properties of their fillings
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18H03534
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岸村 顕広 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70422326)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 薬物送達システム / ベシクル / 薬物動態 / 物性制御 / 粘膜バリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、３つの研究項目として、①内部物性を系統的に制御したベシクルの調製と物性評価、②血中投与後の体内動態評価、③粘膜組織での動態評価、を設定し、目標の達成を狙っている。前年度の研究項目①の成果を生かしポリイオンコンプレックス（PIC）ベシクルPICsomeにシリカハイブリッドし、安定性や体内動態を評価した。PICsome作製後に適度な架橋を施した後、シリカハイブリッドを行った場合にシリカ処理なしの場合に比べて顕著な血中循環能の改善が見られた。
次に、従来型のPICsomeに対して動的な刺激を与えての物性評価を行った。特に、手軽に多検体の実験が可能な方法の確立を目指し、渦流撹拌下での評価、および、粘度を高めた条件での評価を行検討した。その結果、渦流撹拌下での評価において、架橋度と粘性抵抗に対する安定性に顕著な相関があることが見いだされ、評価法として有用であることが明らかとなった。
次に、タンパク質濃縮コア（yolk）を有するPICベシクルのyolk-shell構造体のタンパク質適用範囲や形成メカニズムについて調査を行った。その結果、アニオン性の高いタンパク質については広い適用範囲を持つことが明らかとなった。さらに、サイズ調整に取り組み、ベシクル（shell）粒径について300-500 nmの範囲で、yolk粒径については100-200 nmの範囲でチューニングできたものの、血中投与に適した200 nm以下のサイズのものを得ることはできなかった。その過程で制御原理について明らかにでき、作製時に用いる余剰のポリカチオンとタンパク質の集合相とベシクル相の相分離が鍵であり、また外側から内側へタンパク質を輸送・濃縮するメカニズムが存在することを明らかとした。
研究項目③については、スルホベタインポリマーが腸管上皮細胞層のin vitroモデルにおいて透過が起こることを見出し、新たな手法となりうることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
３つの研究項目の中で、研究項目①については、シリカハイブリッド法やyolk-shell法などの新たな手法を用いてのキャリア物性制御の系統的手法を明らかにしており、十分な成果が得られといえる。一方、研究項目②については、中途までは成果が得られたが、新型コロナウイルス感染症の影響で仕事を引き継ぐ予定をしていた留学生が入国できなくなり、また2022年４月現在も入国できていない状況であるため、進捗は遅れざるを得なくなった。研究項目③については、学会発表につながる成果は挙げており、概ね予定どおりといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回見いだされた動的条件下でのPICsome安定性評価法をさらに発展させ、より血流モデルとして有効な手法の開発を行う。また、シリカハイブリッドやyolk-shell構造体を活用した生物評価についても進め、これらを総合的に活用しての血中動態評価を行う。さらにスルホベタインポリマーを活用した経粘膜投与法の開発を検討する。
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Research Products
(17 results)
