2008 Fiscal Year Annual Research Report
がん選択的多機能性エンベロープ型ナノ構造体の開発とがん治療への応用
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20015003
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
原島 秀吉 Hokkaido University, 大学院・薬学研究院, 教授 (00183567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紙谷 浩之 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (10204629)
秋田 英万 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助教 (80344472)
山田 勇磨 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助教 (60451431)
畠山 浩人 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助教 (70504786)
馬場 嘉信 名古屋大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30183916)
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| Keywords | 多機能性エンベロープ型ナノ構造体 / MEND / PPD / エンドソーム脱出 / 抗腫瘍効果 |
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| Research Abstract |
腫瘍環境に応答して選択的に活性させるPPDを修飾した多機能性エンベロープ型ナノ構造体MEND(PPD-MEND)へ、pH応答性膜融合ペプチドGALAを導入したGALA/PPD-MENDの構築により更なる機能向上を行なった。
GALAのコレステロール誘導体をPPD-MENDの脂質エンベロープに導入し、GALAの修飾量を最適化したGALA/PPD-MENDは、従来型のPPD-MENDと比較して、がん細胞において標的タンパク質の高いノックダウン効果を示し、これはPEGを修飾していないMENDと比較しても同等のレベルであることが明らかとなった。さらに、このGALA/PPD-MENDを担癌モデルマウスへ投与したところ、PEG未修飾MENDと比較して有意に高い標的タンパク質のノックダウン活性を示した。以上の結果から、GALAやPPDを修飾したMENDはin vivo腫瘍環境において機能を発揮し、MENDの機能向上に有用であることが明らかとなり、効率的ながんへのデリバリーシステムとして期待される。
またMEND投与後のマウス脾臓から、マイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現変動を調べることで、毒性発現のメカニズム解析を行った。PEG未修飾MENDを投与するとコントロール群と比較し免疫に関与する遺伝子群に変動が見られた。メカニズムを解析したところ、細胞膜表面に発現するたんぱく質との相互作用とそれに続くシグナル伝達が関わっていることが示唆された。しかし、MENDにPEGやPPDを修飾することで発現変動が抑えられるものが見られた。MEND表面の高いカチオン性がPEGやPPDの修飾によりマスクされるためと推察される。これらの結果は、MEND投与後の生体内へ及ぼす影響を、細胞内動態を制御することでコントロール可能であることを示唆しており、今後のベクター開発において非常に重要な知見であると考えられる。
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