2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19K20698
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
福井 有香 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50635836)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リポソーム / ナノカプセル / ドラッグデリバリー / 骨粗鬆症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨粗鬆症に対する新たな治療法の開拓を目的として、骨環境に応答して、骨吸収と骨形成を同時にコントロール可能な「骨環境応答性ナノツール」の開発に取り組んだ。
1. 骨吸収抑制ツールの作製と薬剤放出能
破骨細胞の形成するハウシップ窩のpH付近(pH 4-5)において、至適pHを有するリゾチームとその基質であるキトサンを用いたカプセル層の構築を行った。具体的には、骨指向部位として骨結合能を有するリン酸基を導入したキトサン（PCHI）と分解酵素であるリゾチーム(Lyso)をアニオン性のリポソーム（粒径約100 nm）に吸着させた(Lipo-PCHI-Lyso)。モデル薬剤の封入を行った後、カプセル層の酵素分解に伴う物質の放出について検討を行った。もとのリポソームの場合は外部にカプセル層がないため、物質の放出が見られた。一方、Lipo-PCHIではカプセル層のため、放出が顕著に抑制されたが、Lipo-PCHI-Lysoでは、リゾチームの至適pHに近い条件で、PCHIの分解と分解断片の剥離に伴って放出が促進されることを確認した。今後は、骨粗鬆症治療薬であるビスホスホネートについて、カプセルからの放出と破骨細胞への薬効を評価する。
2. 骨形成促進ツールの開発
骨組織に、リン酸カルシウム（CaP）結晶と結晶構造を調節する物質を運ぶナノツールの作製を行った。まず、中性リン脂質を用いて脂質フィルムを作製し、DNAを溶かした溶液で水和することで、DNA封入リポソームを作製した。このリポソーム分散液をカルシウムイオン含有水溶液とリン酸イオン含有水溶液に対して交互に交換したところ、リポソーム表面と中空部にCaP結晶を析出させることができた。この際、DNAが結晶生成を促進することもわかった。今後は、骨形成能の評価として、カプセル存在下で骨芽細胞を培養し、石灰化能を評価する。
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