2019 Fiscal Year Annual Research Report
新規ステルス機能素子によるナノ粒子表面改質と癌微小環境制圧核酸キャリアーの開発
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18H03540
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
濱 進 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (60438041)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | がん微小環境 / DDS / 血中滞留性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はポリエチレングリコール（PEG）を用いずにナノ粒子の血中滞留性を向上させるために、表面に水溶性低分子化合物Tris [2-Amino-2(hydroxymethyl)-1,3-propanediol](Tris)修飾脂質と腫瘍微弱低pH応答性ぺプチドSAPSを修飾することで表面改質したリポソーム型キャリアーを構築することである。これまでに、Trisと脂質間のリンカーとしてコハク酸とグルタル酸の2種類のTris-脂質誘導体のTSLとTGLを各々組み込んだpH応答性リポソーム（TSL-SAPS-lipoあるいはTGL-SAPS-lipo）がpHに応答した表面物性の変化および細胞内取り込みを示すことを明らかにした。
2019年度は、Tris修飾脂質の構造活性相関およびリポソームに修飾する機能性ペプチドの電荷の影響について検討した。脂質1分子中に２つのTrisを有する2TGLをSAPS-lipoに修飾した場合でもpHに応答した表面物性の変化および細胞取り込みの促進が認められ、その表面修飾率はTGLの1/2であったことから、SAPSの機能を維持するために必要なTrisの修飾率が見出された。また、生理的条件で正電荷を有するぺプチドR8を修飾した場合でも、負電荷のSAPSと同様に2TGL-lipoの細胞内取り込みはPEG修飾に比べて著しく高かったことから、TGL-lipoの細胞内取り込みにおいては、表面に共存する機能性ペプチドの電荷の影響を受けないことが示唆された。また、TGL-SAPS-lipoの細胞内動態を評価した結果、低pHに応答した細胞質送達が認められた。さらに、TGL-SAPS-lipo内にプラスミドDNAを封入した場合に、低pH 特異的な遺伝子発現が認められた。また、腫瘍内透過に対するTGLの影響を検討するために、腫瘍内透過性とpH応答性を併せ持つペプチドSAPS-iRGDを修飾したTGL- SAPS-iRGD-lipoのスフェロイド透過性を評価した。PEG修飾の場合にはSAPS-iRGD-lipoの透過性は著しく抑制されたが、TGL修飾では非修飾と同程度の高いスフェロイド透過性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は、開発する核酸キャリアーの基盤となるTris脂質誘導体と機能性ペプチドを搭載したリポソームの機能性を評価した結果、TGL修飾は細胞内取り込みおよび腫瘍内透過性に影響を及ぼさないことを明らかにした。
また、治療標的分子のlipocalin2の機能を解析した結果、lipocalin2は細胞内鉄量を調整することで、低酸素誘導因子の発現を増大させることを明らかにすることもできたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
TGL修飾SAPS-lipoおよびSAPS-iRGD-lipoのin vivo機能性評価のために、蛍光標識体のマウス尾静脈内投与後の血中滞留性を速やかに評価する予定である。また、微小環境制御核酸の薬効に関して、低酸素下で発現増大するlipocalin2 に対するsiRNAをTGL修飾SAPS-lipoあるいはSAPS-iRGD-lipo内に封入し、抗腫瘍効果を検討する。
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